JP4503632B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4503632B2 JP4503632B2 JP2007158390A JP2007158390A JP4503632B2 JP 4503632 B2 JP4503632 B2 JP 4503632B2 JP 2007158390 A JP2007158390 A JP 2007158390A JP 2007158390 A JP2007158390 A JP 2007158390A JP 4503632 B2 JP4503632 B2 JP 4503632B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- substrate
- external electrode
- manufacturing
- semiconductor element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/494—Connecting portions
- H01L2224/4943—Connecting portions the connecting portions being staggered
- H01L2224/49433—Connecting portions the connecting portions being staggered outside the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
- H01L2224/9222—Sequential connecting processes
- H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
- H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01019—Potassium [K]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01028—Nickel [Ni]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01046—Palladium [Pd]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01047—Silver [Ag]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は金属基板を用いた樹脂封止型のLSI(大規模集積回路)等の半導体装置の製造方法に係わり、特に、SON(Small Outline Non-Leaded Package),QFN(Quad Flat Non-Leaded Package)のように、パッケージの側方に意図的に外部電極端子を突出させることなく実装面側に外部電極端子を露出させる半導体装置(ノンリード型半導体装置)の製造に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device such as a resin-encapsulated LSI (Large Scale Integrated Circuit) using a metal substrate, and in particular, SON (Small Outline Non-Leaded Package), QFN (Quad Flat Non-Leaded Package). The present invention relates to a technique effective when applied to the manufacture of a semiconductor device (non-lead type semiconductor device) in which the external electrode terminals are exposed on the mounting surface side without intentionally projecting the external electrode terminals to the side of the package.
樹脂封止型半導体装置は、その製造においてリードフレームが使用される。リードフレームは、金属板を精密プレスによる打ち抜きやエッチングによって所望パターンに形成することによって製造される。リードフレームは半導体素子(半導体チップ)を固定するためのタブ,ダイパッド等と呼称される支持部や、前記支持部の周囲に先端(内端)を臨ませる複数のリードを有する。前記タブはリードフレームの枠部から延在するタブ吊りリードによって支持されている。 A resin-encapsulated semiconductor device uses a lead frame in its manufacture. The lead frame is manufactured by forming a metal plate into a desired pattern by punching or etching with a precision press. The lead frame has a support portion called a tab, a die pad, or the like for fixing a semiconductor element (semiconductor chip), and a plurality of leads that make the tip (inner end) face the periphery of the support portion. The tab is supported by a tab suspension lead extending from the frame portion of the lead frame.
このようなリードフレームを使用して樹脂封止型半導体装置を製造する場合、前記リードフレームのタブ上に半導体チップを固定するとともに、前記半導体チップの電極と前記リードの先端を導電性のワイヤで接続し、その後ワイヤや半導体チップを含むリード内端側を絶縁性の樹脂(レジン)で封止して空隙を埋めて封止体(樹脂封止体:パッケージ)を形成し、ついで不要なリードフレーム部分を切断除去するとともにパッケージから突出するリードやタブ吊りリードを切断する。 When manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device using such a lead frame, the semiconductor chip is fixed on the tab of the lead frame, and the electrode of the semiconductor chip and the tip of the lead are connected with a conductive wire. Then, the inner end side of the lead including the wire and the semiconductor chip is sealed with an insulating resin (resin) to fill the gap to form a sealed body (resin sealed body: package), and then unnecessary leads The frame portion is cut and removed, and leads and tab suspension leads protruding from the package are cut.
一方、リードフレームを用いて製造する樹脂封止型半導体装置の一つとして、リードフレームの一面(主面)側に片面モールドを行ってパッケージを形成し、パッケージの一面に外部電極端子であるリードを露出させる半導体装置構造(ノンリード型半導体装置)が知られている。この半導体装置は、パッケージの一面の両側縁にリードを露出させるSONや、四角形状のパッケージの一面の4辺側にリードを露出させるQFNが知られている。 On the other hand, as one of the resin-encapsulated semiconductor devices manufactured using a lead frame, a single-sided mold is formed on one side (main surface) side of the lead frame to form a package, and the lead which is an external electrode terminal on one side of the package A semiconductor device structure (non-lead type semiconductor device) that exposes the substrate is known. In this semiconductor device, SON that exposes leads on both side edges of one surface of the package and QFN that exposes leads on four sides of one surface of a rectangular package are known.
特開2000-286376 号公報には、四角形のアイランドの4隅をそれぞれ吊りリードで吊り、隣接する吊りリードを繋ぎ前記アイランドを一重に囲むように配置される連結体と、前記一重の連結体の内側からアイランドに向かう第1の接続片を等間隔に突出させるとともに、連結体から外に向かって第2の接続片を突出させるフレームを使用するノンリード型の半導体装置の製造方法が開示されている。前記第1の接続片と第2の接続片は千鳥足跡状の配置になっている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-286376 discloses a connection body arranged so that four corners of a quadrangular island are respectively suspended by suspension leads, adjacent suspension leads are connected to surround the island, and a single connection body. A method of manufacturing a non-lead type semiconductor device is disclosed that uses a frame in which the first connection pieces directed from the inside toward the island are projected at equal intervals and the second connection pieces are projected outward from the coupling body. . The first connection piece and the second connection piece are arranged in a staggered footprint.
このフレームを用いる半導体装置の製造においては、アイランド上に半導体チップを固定し、半導体チップの表面のボンディングパッドと第1の接続片及び第2の接続片を金属細線を介して固定し、半導体チップや金属細線を樹脂封止体で被い、連結体に沿い連結体を除去するようにダイシングで切断して第1の接続片と第2の接続片を分離し、必要に応じて前記溝を樹脂で埋め、その後フレームと樹脂封止体を切断(フルカット)してノンリード型の半導体装置を製造する。また、アイランドはチップよりも大きくあるいは小さく形成される。 In manufacturing a semiconductor device using this frame, a semiconductor chip is fixed on an island, and a bonding pad on the surface of the semiconductor chip, a first connection piece, and a second connection piece are fixed through a thin metal wire. Or by covering the metal thin wire with a resin sealing body, cutting along the connecting body by dicing so as to remove the connecting body, separating the first connecting piece and the second connecting piece, and if necessary, forming the groove After filling with resin, the frame and the resin sealing body are cut (full cut) to manufacture a non-lead type semiconductor device. The island is formed larger or smaller than the chip.
一方、特開2000-216280 号公報には、フレーム本体の一面側に突出形成されたランド構成体を格子状に配置したターミナルランドフレームを用いてノンリード型の半導体装置を製造する技術が開示されている。ランド構成体はフレーム本体を打ち抜き加工によって突出させることによって形成され、打ち抜き方向に対してさらに剪断力を加えることによって打ち抜きの段差部分が破断して、フレーム本体からランド構成体が分離できるようになっている。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-216280 discloses a technique for manufacturing a non-lead type semiconductor device using a terminal land frame in which land structures projectingly formed on one side of a frame body are arranged in a lattice shape. Yes. The land structure is formed by projecting the frame body by punching, and by applying further shearing force in the punching direction, the stepped portion of the punching breaks and the land structure can be separated from the frame body. ing.
ランド構成体の突出面の表面には溝部が形成され、ランド構成体の窪み面の中央には表面が平坦となる突出部が形成されている。この突出部の平坦面は半導体装置の外部電極端子の実装面を形成することになる。また、前記溝部には封止用の樹脂が食い込み、外部電極端子を構成するランド構成体と樹脂との密着性を向上させるようになっている。 A groove is formed on the surface of the protruding surface of the land structure, and a protrusion having a flat surface is formed at the center of the recessed surface of the land structure. The flat surface of the protrusion forms a mounting surface for the external electrode terminal of the semiconductor device. Further, the sealing resin bites into the groove portion, and the adhesion between the land constituting body constituting the external electrode terminal and the resin is improved.
このようなターミナルランドフレームを用いる半導体装置の製造においては、1乃至複数のランド構成体の突出面上に導電性接着剤または絶縁性ペーストで半導体素子を接合し、半導体素子の電極と半導体素子の周囲に位置するランド構成体を金属細線で電気的に接続し、ターミナルランドフレームの主面側を樹脂で封止(片面モールド)して半導体素子及び金属細線等を樹脂層で被い、所定箇所の樹脂層部分を切断して個別化し、ターミナルランドフレームを固定した状態でターミナルランドフレームの裏面からランド構成体を押圧してランド構成体の段差部分で破断させてノンリード型の半導体装置を製造する。
半導体装置の小型化、外部電極端子となるリードのリード曲がり防止等の観点から片面モールドによるSONやQFN等のノンリード型半導体装置が使用されている。ノンリード型半導体装置は、パッケージの一面に露出するリード面が実装面となることから、パッケージの側面からリードを突出させるSOP(Small Outline Package)やQFP等の半導体装置に比較して、実装面積が小さい。 Non-lead type semiconductor devices such as SON and QFN by single-sided molding are used from the viewpoint of miniaturization of semiconductor devices and prevention of lead bending of leads serving as external electrode terminals. Since the lead surface exposed on one surface of the package is a mounting surface, the non-lead type semiconductor device has a mounting area that is smaller than that of a semiconductor device such as SOP (Small Outline Package) or QFP in which the lead protrudes from the side surface of the package. small.
QFNのようなノンリード型半導体装置は、実装面側の外部電極端子の配列は一列構造である。このため、外部電極端子の数(ピン数とも呼称)が多くなると、リードがパッケージの周囲に沿って一列に並ぶ構造では、半導体素子(半導体チップ)のサイズに比較してパッケージのサイズが大きくなる。そこで、パッケージサイズの小型化を目的として、前記文献で示すような半導体装置製造技術が開発されている。 In a non-lead type semiconductor device such as QFN, the arrangement of the external electrode terminals on the mounting surface side is a one-row structure. Therefore, when the number of external electrode terminals (also referred to as the number of pins) increases, the size of the package becomes larger than the size of the semiconductor element (semiconductor chip) in the structure in which the leads are arranged in a line along the periphery of the package. . Therefore, for the purpose of reducing the package size, a semiconductor device manufacturing technique as shown in the above document has been developed.
前者の公知例(特開2000-286376 号)では、半導体チップが固定されるアイランド(チップ固定部)を支持する吊りリードを有するとともに、隣接する吊りリードを連結する連結体の内側と外側に交互に外部電極端子となる接続片(第1の接続片,第2の接続片)を有する構造となっている。そして、連結体の幅よりも幅が広いダイシングブレードを連結体の延在方向に沿って移動させながら連結体を切断する。 The former known example (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-286376) has suspension leads that support islands (chip fixing portions) to which semiconductor chips are fixed, and alternates between the inside and outside of a connecting body that connects adjacent suspension leads. The structure has a connection piece (first connection piece, second connection piece) to be an external electrode terminal. Then, the connecting body is cut while moving the dicing blade having a width wider than the width of the connecting body along the extending direction of the connecting body.
しかし、連結体から外れるフレームの4隅は接続片が配置されない空いた領域となり、フレームの有効利用が図られていない。このフレームの有効利用と言う観点からすれば、吊りリードが設けられる領域には外部電極端子が形成できない難点がある。 However, the four corners of the frame coming off the connection body are vacant areas where no connection pieces are arranged, and the frame is not effectively used. From the standpoint of effective use of the frame, there is a difficulty that external electrode terminals cannot be formed in the region where the suspension leads are provided.
一方、アイランドに向かって延在する第1の接続片は片持梁構造となっている。このため、上下型からなるモールド金型にフレームを型締めして行うモールド時、片持梁構造の第1の接続片の先端が下型のパーティング面に密着しない場合もある。この密着不良部分には、モールド時に樹脂が入り込み、外部電極端子の実装面となる面に樹脂が付着(樹脂バリ)する。この樹脂バリはそのままでは実装不良を起こすため、半導体装置の製造工程として樹脂バリ除去工程が新たに必要となり、製造コストの低減が妨げられる。なお、アイランドを連結体で二重に囲む構造では、連結体から突出する全ての接続片は片持梁構造となり、樹脂バリの問題はさらに大きくなる。 On the other hand, the first connection piece extending toward the island has a cantilever structure. For this reason, the tip of the first connecting piece of the cantilever structure may not be in close contact with the parting surface of the lower mold when molding is performed by clamping the frame to the upper and lower molds. Resin enters the poorly bonded portion at the time of molding, and the resin adheres (resin burr) to the surface to be the mounting surface of the external electrode terminal. Since this resin burr causes a mounting failure as it is, a resin burr removing step is newly required as a semiconductor device manufacturing step, which hinders reduction in manufacturing cost. Note that, in a structure in which the islands are doubly surrounded by a connecting body, all connection pieces protruding from the connecting body have a cantilever structure, and the problem of resin burrs becomes even greater.
他方、第1の接続片と第2の接続片は千鳥足跡状に配置されていることから、3列目以上の場合、切断箇所と同一軸の部分に発生するため、その部分(主に4コーナー部)は外部端子として使用する事が困難となる問題がある。 On the other hand, since the first connection piece and the second connection piece are arranged in a zigzag footprint, in the case of the third row or more, the first connection piece and the second connection piece are generated in a portion of the same axis as the cut portion, so that portion (mainly 4 There is a problem that it is difficult to use the corner portion as an external terminal.
後者の公知例(特開2000-216280 号)では、フレーム本体を打ち抜き加工によって部分的に突出させて形成したランド構成体を半導体装置の外部電極端子等にするものである。この外部電極端子は、所定箇所の封止樹脂部分を切断して個別化した半導体装置の最終製造段階において、ターミナルランドフレームを固定した状態でターミナルランドフレームの裏面からランド構成体をランド構成体を形成する際の打ち抜き方向に再度押圧してランド構成体の段差部分で破断させてノンリード型の半導体装置を製造する。 In the latter known example (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-216280), a land structure formed by partially projecting a frame main body by punching is used as an external electrode terminal or the like of a semiconductor device. In the final manufacturing stage of the semiconductor device in which the external electrode terminal is cut and separated from a predetermined portion of the sealing resin portion, the land structure is formed from the back surface of the terminal land frame with the terminal land frame fixed. A non-lead type semiconductor device is manufactured by pressing again in the punching direction at the time of formation and breaking at the step portion of the land structure.
しかし、外部電極端子となるランド構成体は打ち抜きによって形成するため、そのサイズ形状は高精度にはでき難くばらつきやすい。また、ランド構成体を押圧して剪断によって外部電極端子を形成する場合も、剪断によって外部電極端子の外形が決められるため、破断位置も高精度にはでき難くなる。この結果、外部電極端子の外形形状,寸法,位置がばらつきやすくなる。従って、実装の信頼性が低くなる。 However, since the land structure to be the external electrode terminal is formed by punching, the size and shape of the land structure is difficult to achieve with high accuracy and tends to vary. Also, when the external electrode terminal is formed by pressing the land structure and shearing, the external electrode terminal has an external shape determined by shearing. As a result, the external shape, dimensions, and position of the external electrode terminals are likely to vary. Therefore, the mounting reliability is lowered.
また、外部電極端子は押圧による破断(剪断)によって形成されるため、縁に突起(バリ)が発生しやすくなる。この突起(バリ)は、半導体装置の半田実装において確実な実装が行えなくなるばかりでなく、突起に起因して隣接する外部電極端子同士間が電気的に接触したりし好ましくない。 Further, since the external electrode terminal is formed by breaking (shearing) due to pressing, protrusions (burrs) are likely to occur at the edges. This protrusion (burr) is not preferable because not only can not be surely mounted in solder mounting of the semiconductor device, but also the adjacent external electrode terminals are in electrical contact due to the protrusion.
本発明の目的は、小型のノンリード型の樹脂封止型の半導体装置を製造できる半導体装置の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method capable of manufacturing a small non-lead type resin-encapsulated semiconductor device.
本発明の他の目的は、外部電極端子数を多くすることができるノンリード型の半導体装置の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a manufacturing method of a non-lead type semiconductor device capable of increasing the number of external electrode terminals.
本発明の他の目的は、半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置することができるノンリード型の半導体装置の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-lead type semiconductor device in which two or more rows of external electrode terminals can be arranged along the side of the semiconductor device.
本発明の他の目的は、外部電極端子の形状や寸法精度を高精度に形成することができるノンリード型の半導体装置の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-lead type semiconductor device capable of forming the shape and dimensional accuracy of an external electrode terminal with high accuracy.
本発明の他の目的は、実装の信頼性が高いノンリード型の半導体装置の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a non-lead type semiconductor device with high mounting reliability.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
(1)銅板や銅合金板のような導電性の平坦な基板(金属板)を用意する工程と、前記基板の主面の所定箇所にそれぞれ半導体素子を絶縁性の接着剤で固定する工程と、前記半導体素子の表面の各電極と前記半導体素子から外れた前記基板の所定の区画部分を導電性のワイヤで電気的に接続する工程と、前記基板の主面の略全域に絶縁性の樹脂層を形成して前記半導体素子及び前記ワイヤを被う工程と、前記基板を基板の裏面側から選択的に除去して少なくとも一部が外部電極端子となる電気的に独立した区画部分(区画領域)を複数形成する工程と、前記樹脂層を選択的に除去して、前記半導体素子と前記半導体素子の周囲に位置する複数の区画部分を含む領域ごとに個片化する工程によってノンリード型の樹脂封止型半導体装置を製造する。 (1) A step of preparing a conductive flat substrate (metal plate) such as a copper plate or a copper alloy plate, and a step of fixing a semiconductor element to a predetermined portion of the main surface of the substrate with an insulating adhesive, Electrically connecting each electrode on the surface of the semiconductor element to a predetermined section of the substrate that is removed from the semiconductor element with a conductive wire; and insulating resin over substantially the entire main surface of the substrate Forming a layer so as to cover the semiconductor element and the wire, and electrically removing a partition part (partition region) in which at least a part becomes an external electrode terminal by selectively removing the substrate from the back side of the substrate ) And a step of selectively removing the resin layer and separating the semiconductor element into regions including a plurality of partition portions located around the semiconductor element and the semiconductor element. Manufacturing sealed semiconductor devices .
例えば、基板を碁盤の目のように区画部分(区画領域)を想定し、複数の区画部分による矩形領域を単位基板部分(単位基板領域)とする。この単位基板部分は基板に縦横に配置するものとする。そして、例えば、各単位基板部分の中央に半導体素子を固定するとともに、この半導体素子の電極と半導体素子から外れた所定の区画部分をワイヤで接続する。ワイヤが接続される区画部分は半導体素子の外側に2列以上あるようにしておく。つぎに、半導体素子やワイヤを被う樹脂層をトランスファモールドによる片面モールドによって均一の厚さに形成する。つぎに、樹脂層の表面全域に支持部材としのテープを貼り付ける。つぎに、基板を縦横に切断させて各区画部分を電気的に分離させる。分離した区画部分の多くはノンリード型半導体装置の実装用の外部電極端子となる。つぎに、単位基板領域を相互に独立させるべく樹脂層を縦横に切断する。つぎに、テープを剥離することによって複数のノンリード型半導体装置を製造する。前記基板及び樹脂層の選択的除去(分離)は、例えばダイシングブレードによる格子縞状の切断によって行う。 For example, a substrate is assumed to have a partition portion (partition region) like a grid, and a rectangular region including a plurality of partition portions is defined as a unit substrate portion (unit substrate region). This unit substrate portion is arranged vertically and horizontally on the substrate. Then, for example, a semiconductor element is fixed at the center of each unit substrate portion, and an electrode of the semiconductor element and a predetermined partition portion removed from the semiconductor element are connected by a wire. There are two or more partitions where wires are connected outside the semiconductor element. Next, a resin layer covering the semiconductor element and the wire is formed to a uniform thickness by single-sided molding by transfer molding. Next, a tape as a support member is attached to the entire surface of the resin layer. Next, the substrate is cut vertically and horizontally to electrically separate the partition portions. Many of the separated sections become external electrode terminals for mounting a non-lead type semiconductor device. Next, the resin layer is cut vertically and horizontally to make the unit substrate regions independent of each other. Next, a plurality of non-lead type semiconductor devices are manufactured by peeling off the tape. The selective removal (separation) of the substrate and the resin layer is performed by, for example, cutting a lattice pattern with a dicing blade.
また、半導体素子の固定前、半導体素子に塞がれる半導体素子の下に位置する区画部分と半導体素子の外側に位置しかつワイヤが接続される区画部分を導電性のワイヤで接続しておく。そして、半導体素子の固定時、半導体素子を基板に接着する接着剤中に前記ワイヤを押し潰すようにして半導体素子を固定する。 In addition, before fixing the semiconductor element, a partition portion located under the semiconductor element that is blocked by the semiconductor element and a partition portion that is located outside the semiconductor element and to which the wire is connected are connected by a conductive wire. When the semiconductor element is fixed, the semiconductor element is fixed by crushing the wire in an adhesive that bonds the semiconductor element to the substrate.
(2)上記(1)の構成において、平坦な導電性の基板の一面にエッチングによって縦横に複数の溝を設けて碁盤の目状に溝に囲まれた区画部分(区画領域)を形成するとともに、複数の区画部分を含む矩形領域をノンリード型半導体装置を形成するための単位基板部分(単位基板領域)とする。この単位基板部分は基板に縦横に整列形成(マトリックス状配置)されることになる。 (2) In the configuration of (1) above, a plurality of grooves are formed vertically and horizontally by etching on one surface of a flat conductive substrate to form partition portions (partition regions) surrounded by grooves in a grid pattern. A rectangular region including a plurality of partition portions is defined as a unit substrate portion (unit substrate region) for forming a non-lead type semiconductor device. The unit substrate portions are aligned and formed (matrix-like arrangement) on the substrate.
このような基板を使用するノンリード型の半導体装置の製造方法は以下のようになる。溝が存在する面または溝が存在しない面の各単位基板部分に半導体素子を固定する。例えば、単位基板部分の中央に半導体素子を固定する。半導体素子の外側には複数列(2列以上)の区画部分が位置するように基板は形成されている。つぎに、半導体素子の電極と半導体素子の外側に位置する所定の区画部分または所定の区画部分の裏面とをワイヤで接続する。つぎに、半導体素子及びワイヤを被うようにトランスファモールドによる片面モールドで均一な厚さの樹脂層を形成する。つぎに、樹脂層の表面全域にテープを貼り付ける。その後、ダイシングブレードを溝の延在方向に沿って相対的に移動させながら溝底を切断し、基板の分離、即ち区画領域の分離を行う。つぎに、単位基板部分を相互に独立させるべく樹脂層を縦横に切断する。独立した単位基板部分はテープに支持されている。つぎに、テープを剥離することによって複数のノンリード型半導体装置を製造する。 A method of manufacturing a non-lead type semiconductor device using such a substrate is as follows. The semiconductor element is fixed to each unit substrate portion on the surface where the groove exists or the surface where the groove does not exist. For example, the semiconductor element is fixed at the center of the unit substrate portion. The substrate is formed so that a plurality of rows (two or more rows) of partition portions are located outside the semiconductor element. Next, the electrode of the semiconductor element and the predetermined partition portion located outside the semiconductor element or the back surface of the predetermined partition portion are connected by a wire. Next, a resin layer having a uniform thickness is formed by single-sided molding by transfer molding so as to cover the semiconductor element and the wire. Next, a tape is applied to the entire surface of the resin layer. Thereafter, the groove bottom is cut while relatively moving the dicing blade along the extending direction of the groove, and the substrate is separated, that is, the partitioned region is separated. Next, the resin layer is cut vertically and horizontally to make the unit substrate portions independent of each other. The independent unit substrate portion is supported by the tape. Next, a plurality of non-lead type semiconductor devices are manufactured by peeling off the tape.
半導体素子の周縁部分を支持する区画部分の厚さに比較して半導体素子の中央寄りの領域の区画部分を薄くしたり、あるいは無くし、半導体装置において半導体素子の下方部分の実装面と実装基板との間に所定の隙間を発生させる(スタンドオフ構造)。 Compared with the thickness of the partition part supporting the peripheral part of the semiconductor element, the partition part of the region near the center of the semiconductor element is made thin or eliminated, and the mounting surface and the mounting substrate of the lower part of the semiconductor element in the semiconductor device A predetermined gap is generated between them (standoff structure).
また、溝が存在する面に半導体素子を固定する場合、区画部分の溝底の除去による分離を、基板を一定厚さ研磨やエッチングで除去するようにしてもよい。
エッチングを採用した半導体装置の製造方法は、
表面と、前記表面と反対側の裏面と、前記表面に形成されたチップ固定部分と、前記表面に形成された複数の溝と、前記複数の溝に囲まれた複数の区画部分とを有する金属基板を準備する工程と、
その主面に複数の電極を有する半導体チップを準備する工程と、
前記半導体チップを前記金属基板の表面側に形成された前記チップ固定部分に搭載する工程と、
前記半導体チップの電極と前記複数の溝に囲まれた複数の区画部分とを複数の導電性ワイヤで電気的に接続する工程と、
前記半導体チップ、前記複数の導電性ワイヤ、前記複数の溝の内部、及び前記複数の区画部分とを封止する樹脂体を形成する工程と、
前記樹脂体を形成する工程の後に、前記金属基板の裏面をエッチングすることにより、前記金属基板の複数の区画部分を互いに電気的に分離する工程と、
前記金属基板の複数の区画部分を互いに電気的に分離する工程の後に、前記エッチングにより露出した前記金属基板の複数の区画部分の裏面に、印刷法により半田層を形成する工程とを有することを特徴とする。
Further, when the semiconductor element is fixed to the surface where the groove exists, the substrate may be removed by polishing or etching with a certain thickness for the separation by removing the groove bottom of the partition portion.
A method for manufacturing a semiconductor device employing etching is as follows:
Metal having a front surface, a back surface opposite to the front surface, a chip fixing portion formed on the front surface, a plurality of grooves formed on the front surface, and a plurality of partition portions surrounded by the plurality of grooves Preparing a substrate;
Preparing a semiconductor chip having a plurality of electrodes on its main surface;
Mounting the semiconductor chip on the chip fixing portion formed on the surface side of the metal substrate;
Electrically connecting the electrodes of the semiconductor chip and the plurality of partition portions surrounded by the plurality of grooves with a plurality of conductive wires;
Forming a resin body that seals the semiconductor chip, the plurality of conductive wires, the inside of the plurality of grooves, and the plurality of partition portions;
After the step of forming the resin body, a step of electrically separating a plurality of partition portions of the metal substrate from each other by etching a back surface of the metal substrate;
Forming a solder layer on a back surface of the plurality of partition portions of the metal substrate exposed by the etching by a printing method after the step of electrically separating the plurality of partition portions of the metal substrate from each other. Features.
(3)上記(2)の構成において、平坦な導電性の基板の表裏面にエッチングによって相互に重なるように対面する縦横に延在する複数の溝を設けて碁盤の目状に溝に囲まれた区画部分を形成するとともに、複数の区画部分を含む矩形領域をノンリード型半導体装置を形成するための単位基板部分(単位基板領域)とする。この単位基板部分は基板に縦横に整列形成されることになる。このような基板を使用するノンリード型の半導体装置の製造方法は、上記(2)の場合と異なり、常に溝が存在する面に半導体素子を固定することになる。 (3) In the configuration of (2) above, a plurality of grooves extending vertically and horizontally facing each other so as to overlap each other by etching are provided on the front and back surfaces of a flat conductive substrate, and surrounded by the grooves in a grid pattern A rectangular region including a plurality of partition portions is formed as a unit substrate portion (unit substrate region) for forming a non-lead type semiconductor device. This unit substrate portion is aligned and formed vertically and horizontally on the substrate. In the manufacturing method of a non-lead type semiconductor device using such a substrate, the semiconductor element is always fixed to the surface where the groove exists unlike the case (2).
(4)上記(2)及び(3)の構成において基板における単位基板部分のパターンが異なる。単位基板部分は半導体素子を固定するタブと、このタブの各辺から平行に突出する複数のリードによって構成され、リードは隣接する他の単位基板部分のリードに連なるかあるいは基板枠に連なるようになる。単位基板部分は基板に縦横に整列配置形成(マトリックス状配置)されている。半導体装置の製造において、タブは半導体素子よりも大きい形態あるいは小さい形態(小タブ)が取られる。 (4) In the configurations of (2) and (3) above, the pattern of the unit substrate portion in the substrate is different. The unit substrate portion is composed of a tab for fixing the semiconductor element and a plurality of leads protruding in parallel from each side of the tab, and the lead is connected to the lead of another adjacent unit substrate portion or to the substrate frame. Become. The unit substrate portions are arranged and arranged (matrix-like arrangement) in the vertical and horizontal directions on the substrate. In the manufacture of a semiconductor device, the tab takes a form larger or smaller than the semiconductor element (small tab).
単位基板部分がタブとリードで構成される構成では、以下の工程によってノンリード型の半導体装置を製造する。 In the configuration in which the unit substrate portion is composed of tabs and leads, a non-lead type semiconductor device is manufactured by the following process.
即ち、導電性の基板をパターニングして、半導体素子を固定する矩形のタブと、このタブの所定の辺から相互に平行に延在し隣接する前記タブから延在するリードまたは基板枠に繋がりかつリードの途中にワイヤ接続領域を二箇所以上有する複数のリードとからなる単位基板部分を複数形成する工程と、
前記基板の主面側の各タブ上に半導体素子を接着剤を介してそれぞれ固定する工程と、
前記半導体素子の表面の各電極と、前記リードの所定の前記ワイヤ接続領域を導電性のワイヤで電気的に接続する工程と、
前記基板の主面側の略全域に絶縁性の樹脂層を形成して前記半導体素子及び前記ワイヤを被う工程と、
前記前記樹脂層の表面全域に1枚のテープを張り付ける工程と、
前記リードをリード幅全長に亘って選択的に除去して前記タブ、前記基板枠、前記隣接する単位基板領域のリード及び隣接するワイヤ接続領域と電気的に独立させて外部電極端子を形成する工程と、
前記樹脂層を選択的に除去して、前記単位基板部分を含む単位基板領域ごとに個片化するとともに、テープを剥離する工程とによってノンリード型の半導体装置を製造する。
That is, by patterning a conductive substrate, it is connected to a rectangular tab for fixing a semiconductor element, a lead extending from a predetermined side of the tab in parallel to each other, and extending from the adjacent tab or a substrate frame, and A step of forming a plurality of unit substrate portions composed of a plurality of leads having two or more wire connection regions in the middle of the leads;
Fixing each semiconductor element via an adhesive on each tab on the main surface side of the substrate;
Electrically connecting each electrode on the surface of the semiconductor element and the predetermined wire connection region of the lead with a conductive wire;
Forming an insulating resin layer over substantially the entire main surface of the substrate and covering the semiconductor element and the wire;
A step of applying a single tape to the entire surface of the resin layer;
Selectively removing the leads over the entire length of the lead width to form external electrode terminals electrically independent from the tabs, the substrate frame, the leads of the adjacent unit substrate regions and the adjacent wire connection regions; When,
The resin layer is selectively removed to separate each unit substrate region including the unit substrate portion, and a non-lead type semiconductor device is manufactured through a process of peeling the tape.
前記リードの選択的除去部分は前記基板の縦横に沿う各直線上に位置するように形成しダイシングによって除去する。リードの選択的除去時、前記半導体素子の表面を除去しないように除去する。前記リードの選択的除去はリードの長さ方向に沿って複数箇所行われ、外部電極端子が半導体装置の縁に沿って2列以上になるように形成する。前記樹脂層はトランスファモールドによる片面モールドによって形成するが、基板がモールド型の載置面に密着するようにタブ面を真空吸引してモールド型の載置面に密着させながらトランスファモールドを行う。 The selective removal portion of the lead is formed so as to be positioned on each straight line along the vertical and horizontal directions of the substrate and removed by dicing. When the lead is selectively removed, the surface of the semiconductor element is removed so as not to be removed. The lead is selectively removed at a plurality of locations along the length direction of the lead, and the external electrode terminals are formed in two or more rows along the edge of the semiconductor device. The resin layer is formed by single-sided molding by transfer molding, and transfer molding is performed while vacuuming the tab surface so that the substrate is in close contact with the mounting surface of the mold, and in close contact with the mounting surface of the mold.
前記(1)の手段によれば、(a)ノンリード型半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置する構造となることから、外部電極端子を多くすることができる。 According to the means (1), (a) since the structure is such that two or more rows of external electrode terminals are arranged along the side of the non-lead type semiconductor device, the number of external electrode terminals can be increased.
(b)ノンリード型半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置する構造となることから、半導体装置の小型化が達成できる。 (B) Since the external electrode terminals are arranged in two or more rows along the side of the non-lead type semiconductor device, the semiconductor device can be miniaturized.
(c)外部電極端子は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子の形状や寸法精度を高精度に形成することができる。 (C) Since the external electrode terminal is formed by cutting a metal plate vertically and horizontally with a dicing blade, the shape and dimensional accuracy of the external electrode terminal can be formed with high accuracy.
(d)外部電極端子は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子の周縁には切断による長い突起(加工バリ)は発生し難くなって電極平坦度が向上する。この結果、半田等を用いて実装基板にノンリード型半導体装置を実装した場合、前記突起による外部電極端子の実装基板のランド(配線)との接続不良が起き難くなり、実装強度の向上や実装の信頼性が向上する。 (D) Since the external electrode terminal is formed by cutting a metal plate vertically and horizontally with a dicing blade, long protrusions (processing burrs) due to cutting are less likely to occur on the periphery of the external electrode terminal, and the electrode flatness is improved. To do. As a result, when a non-lead type semiconductor device is mounted on a mounting board using solder or the like, poor connection between the external electrode terminals and the land (wiring) of the mounting board due to the protrusions is unlikely to occur. Reliability is improved.
(e)半導体素子に塞がれる領域の区画部分と、半導体素子の外側のワイヤが接続される区画部分をワイヤで接続した構造では、半導体素子の下の領域にも外部電極端子を配置できることになり、実装基板における配線パターン形成の余裕度が向上するばかりでなく、配線パターンの変更により実装基板の小型化も達成することができる。 (E) In the structure in which the partition part of the region closed by the semiconductor element and the partition part to which the wire outside the semiconductor element is connected are connected by wires, the external electrode terminals can be arranged also in the region below the semiconductor element. Thus, not only the margin of wiring pattern formation on the mounting board is improved, but also the downsizing of the mounting board can be achieved by changing the wiring pattern.
(f)1枚の金属板の切断で容易に区画部分(外部電極端子)を形成できるため、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (F) Since the partition portion (external electrode terminal) can be easily formed by cutting one metal plate, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
上記(2)の手段によれば、(a)ノンリード型半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置する構造となることから、外部電極端子を多くすることができる。 According to the above means (2), (a) since the structure is such that two or more rows of external electrode terminals are arranged along the side of the non-lead type semiconductor device, the number of external electrode terminals can be increased.
(b)ノンリード型半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置する構造となることから、半導体装置の小型化が達成できる。 (B) Since the external electrode terminals are arranged in two or more rows along the side of the non-lead type semiconductor device, the semiconductor device can be miniaturized.
(c)外部電極端子は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子の形状や寸法精度を高精度に形成することができる。 (C) Since the external electrode terminal is formed by cutting a metal plate vertically and horizontally with a dicing blade, the shape and dimensional accuracy of the external electrode terminal can be formed with high accuracy.
(d)外部電極端子は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子の周縁には切断による長い突起(加工バリ)は発生し難くなって電極平坦度が向上する。この結果、半田等を用いて実装基板にノンリード型半導体装置を実装した場合、前記突起による外部電極端子の実装基板のランド(配線)との接続不良が起き難くなり、実装強度の向上や実装の信頼性が向上する。 (D) Since the external electrode terminal is formed by cutting a metal plate vertically and horizontally with a dicing blade, long protrusions (processing burrs) due to cutting are less likely to occur on the periphery of the external electrode terminal, and the electrode flatness is improved. To do. As a result, when a non-lead type semiconductor device is mounted on a mounting board using solder or the like, poor connection between the external electrode terminals and the land (wiring) of the mounting board due to the protrusions is unlikely to occur. Reliability is improved.
(e)1枚の金属板を縦横にダイシングブレードでダイシングするだけで複数の半導体装置の外部電極端子を形成できるため、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (E) Since the external electrode terminals of a plurality of semiconductor devices can be formed simply by dicing a single metal plate vertically and horizontally with a dicing blade, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(f)基板に溝を設け、樹脂層形成後に溝底を除去することによって電気的に分離した区画領域を形成することができるので、区画部分の分離時間がより短時間になり半導体装置の製造時間の短縮が図れる。また、切断時間の短縮により、ダイシングブレードの磨耗も少なくなりブレードの寿命も長くなる。これらにより、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (F) Since the partition region electrically separated can be formed by providing the substrate with a groove and removing the groove bottom after the resin layer is formed, the separation time of the partition portion can be shortened and the semiconductor device can be manufactured. Time can be shortened. In addition, the shortening of the cutting time results in less dicing blade wear and longer blade life. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(g)溝はエッチングによって形成できることから、溝の縁に加工バリが発生しない。従って、溝が存在しない面に半導体素子を固定する製造方法の場合では、区画部分によって形成される外部電極端子の電極平坦度が良好になり、半導体装置の実装の信頼性が高くなる。 (G) Since the groove can be formed by etching, no processing burr is generated at the edge of the groove. Therefore, in the case of the manufacturing method in which the semiconductor element is fixed to the surface where no groove exists, the electrode flatness of the external electrode terminal formed by the partition portion is improved, and the reliability of mounting the semiconductor device is increased.
(h)スタンドオフ構造とすることによって、実装時、仮に実装基板上に異物が存在していても支障が起きなくなる。 (H) By adopting a stand-off structure, no trouble occurs even if foreign matter exists on the mounting substrate during mounting.
(i)溝が存在する面に半導体素子を固定する場合、区画部分の溝底の除去による分離を、基板を一定厚さ研磨やエッチングで除去するようにしてもよい。この場合、外部電極端子の電極平坦度を良好とすることができる。 (I) When the semiconductor element is fixed to the surface where the groove exists, the separation by removing the groove bottom of the partition portion may be removed by polishing or etching the substrate with a certain thickness. In this case, the electrode flatness of the external electrode terminal can be improved.
(j)基板を縦横に分断する交差箇所に貫通孔を設けておくことによって、ダイシングブレードによる切断時間を短くすることができるとともに、ブレードの長寿命化が図れる。 (J) By providing through holes at intersections where the substrate is divided vertically and horizontally, the cutting time by the dicing blade can be shortened and the life of the blade can be extended.
(k)溝が存在する面に半導体素子を固定する場合、半導体素子が固定される領域の溝を充填物で埋めることによって半導体素子と基板との間に空隙が発生しなくなり、半導体素子と基板との固定面に水分が溜まらなくなり、半導体装置の半田リフローによる実装時、前記水分の膨張に起因する実装不良が発生し難くなる。 (K) When fixing a semiconductor element on a surface where a groove exists, a gap is not generated between the semiconductor element and the substrate by filling the groove in a region where the semiconductor element is fixed with a filler, and the semiconductor element and the substrate Moisture does not accumulate on the fixed surface, and mounting failure due to the expansion of the moisture is less likely to occur when the semiconductor device is mounted by solder reflow.
上記(3)の手段によれば、上記(2)の構成による効果を有するとともに、(a)基板の表裏面に対面して溝を設け、基板の区画領域の分離時は、ダイシングブレードを溝の延在方向に沿って相対的に移動させながら表裏の溝の溝底を切断するだけであることから、区画部分の分離時間がより短時間になり半導体装置の製造時間の短縮が図れる。また、切断時間の短縮により、ダイシングブレードの磨耗も少なくなりブレードの寿命も長くなる。これらにより、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 According to the means of (3) above, the effect of the configuration of (2) above is obtained, and (a) a groove is provided facing the front and back surfaces of the substrate, and the dicing blade is grooved when separating the partition area of the substrate. Since the groove bottoms of the front and back grooves are only cut while being relatively moved along the extending direction, the separation time of the partition portion becomes shorter and the manufacturing time of the semiconductor device can be shortened. In addition, the shortening of the cutting time results in less dicing blade wear and longer blade life. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
上記(4)の手段によれば、(a)ノンリード型半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置する構造となることから、外部電極端子を多くすることができる。 According to the above means (4), (a) since the structure is such that two or more rows of external electrode terminals are arranged along the side of the non-lead type semiconductor device, the number of external electrode terminals can be increased.
(b)ノンリード型半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置する構造となることから、半導体装置の小型化が達成できる。 (B) Since the external electrode terminals are arranged in two or more rows along the side of the non-lead type semiconductor device, the semiconductor device can be miniaturized.
(c)外部電極端子は金属板(リード)をダイシングブレードによって数箇所で切断することによって形成することから、外部電極端子の形状や寸法精度を高精度に形成することができる。 (C) Since the external electrode terminal is formed by cutting a metal plate (lead) at several points with a dicing blade, the shape and dimensional accuracy of the external electrode terminal can be formed with high accuracy.
(d)外部電極端子は金属板(リード)をダイシングブレードによって数箇所で切断することによって形成することから、外部電極端子の周縁には切断による長い突起(加工バリ)は発生し難くなって電極平坦度が向上する。この結果、半田等を用いて実装基板にノンリード型半導体装置を実装した場合、前記突起による外部電極端子の実装基板のランド(配線)との接続不良が起き難くなり、実装強度の向上や実装の信頼性が向上する。 (D) Since the external electrode terminal is formed by cutting a metal plate (lead) at several points with a dicing blade, long protrusions (processing burrs) due to cutting are hardly generated on the periphery of the external electrode terminal. Flatness is improved. As a result, when a non-lead type semiconductor device is mounted on a mounting board using solder or the like, poor connection between the external electrode terminals and the land (wiring) of the mounting board due to the protrusions is unlikely to occur. Reliability is improved.
(e)1枚の金属板を縦横にダイシングブレードでダイシングするだけで複数の半導体装置の外部電極端子を形成できるため、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (E) Since the external electrode terminals of a plurality of semiconductor devices can be formed simply by dicing a single metal plate vertically and horizontally with a dicing blade, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(f)外部電極端子の形成はダイシングブレードでリードをその幅方向に切断することによって形成することができるので、切断時間の短縮が図れるとともに、切断時間が短いためダイシングブレードの磨耗も少なくなりブレードの寿命も長くなる。これらにより、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (F) The external electrode terminal can be formed by cutting the lead in the width direction with a dicing blade, so that the cutting time can be shortened and the wear of the dicing blade is reduced because the cutting time is short. The lifespan of the product will be longer. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(g)トランスファモールドによる樹脂層の形成時、基板がモールド型の載置面に真空吸引によって密着することから、リード面も前記載置面に密着するため、タブの裏面及びリードの裏面に樹脂が回り込まなくなる。この結果、外部電極端子の実装面の樹脂による汚染が防止でき、実装の信頼性が高いノンリード型の半導体装置を製造することができる。 (G) When the resin layer is formed by transfer molding, the substrate is brought into close contact with the mounting surface of the mold by vacuum suction. Therefore, the lead surface is also in close contact with the mounting surface described above. Will not wrap around. As a result, contamination of the mounting surface of the external electrode terminal with the resin can be prevented, and a non-lead type semiconductor device with high mounting reliability can be manufactured.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。本発明は、ここに記載する全ての効果を達成する構成に限定する物ではなく、ここに記載する効果の一部を達成する構成も本発明の構成として含む物である。
(1)小型のノンリード型の半導体装置を提供することができる。
(2)外部電極端子数を多くできるノンリード型の半導体装置を提供することができる。
(3)半導体装置の辺に沿って2列以上外部電極端子を配置することができるノンリード型の半導体装置の製造方法を提供することができる。
(4)外部電極端子の形状や寸法精度を高精度に形成することができるノンリード型の半導体装置の製造方法を提供することができる。
(5)実装の信頼性が高いノンリード型の半導体装置を提供することができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. The present invention is not limited to a configuration that achieves all the effects described herein, and includes a configuration that achieves part of the effects described herein as a configuration of the present invention.
(1) A small non-lead type semiconductor device can be provided.
(2) A non-lead type semiconductor device capable of increasing the number of external electrode terminals can be provided.
(3) It is possible to provide a manufacturing method of a non-lead type semiconductor device in which two or more rows of external electrode terminals can be arranged along the side of the semiconductor device.
(4) It is possible to provide a method for manufacturing a non-lead type semiconductor device capable of forming the external electrode terminal in shape and dimensional accuracy with high accuracy.
(5) A non-lead type semiconductor device with high mounting reliability can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
(実施形態1)
図1乃至図13は本発明の一実施形態(実施形態1)のノンリード型の樹脂封止型の半導体装置の製造方法に係わる図である。本実施形態1では、図1乃至図4に示すように、四角形の樹脂封止体33の裏面に導電体(金属)からなる外部電極端子2が露出するノンリード型の半導体装置1の製造方法に本発明を適用した例について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.
(Embodiment 1)
1 to 13 are diagrams relating to a method of manufacturing a non-lead type resin-encapsulated semiconductor device according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention. In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, the manufacturing method of the non-lead
本実施形態1では、図1及び図2に示すように、所定の厚さの矩形からなる樹脂封止体3の裏面(実装面側)に碁盤の目状に電気的に独立した区画部分(区画領域)4を有する構造となっている。本実施形態1では、四角形となる樹脂封止体3の各辺に沿って並ぶ2列の区画部分4を外部電極端子2として使用する半導体装置について説明する。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a partition portion (electrically independent) in a grid pattern on the back surface (mounting surface side) of the
区画部分(区画領域)4は、例えば、縦横がそれぞれ0.5mmとなる四角形である。また、区画領域4と区画領域4の間の隙間は、例えば、約0.15mmである。外部電極端子ピッチを0.5mmとした場合は区画領域4は縦横の寸法がそれぞれ0.35mmとなる。樹脂封止体3内には半導体素子(半導体チップ)5が位置するとともに、この半導体素子5の電極6(図3参照)と、所定の区画部分4の樹脂封止体3で被われる面側は導電性のワイヤ7で電気的に接続されている。ワイヤ7も樹脂封止体3で被われている。
The partition part (partition region) 4 is, for example, a quadrangle whose length and width are each 0.5 mm. Moreover, the clearance gap between the
半導体素子5は複数の区画部分4に接着剤9で固定されている。接着剤9は導電性のものでも絶縁性のものでもよい。この例では導電性の接着剤、例えば、銀(Ag)ペーストが使用されている。従って、例えば、半導体チップの区画部分4に接触する基板部分が電気的に使用されない層である場合は、半導体素子5に導電性の接着剤9を介して接続される各区画部分4は外部電極端子としては使用されない。しかし、この場合も実装用の端子としては使用可能である。また、この場合、後述する他の実施形態のように、半導体素子5の外側に位置するワイヤ7が接続された区画部分4と、半導体素子5に被われる下に位置する一部の区画部分4をワイヤや区画部分4を形成する材質部分で接続状態とすることによって、半導体素子5の下に位置する区画部分4も外部電極端子2として使用することができる。
The
また、半導体チップの区画部分4に接触する基板部分がグランド電位として使用される場合は、半導体素子5に接着剤9を介して接続された区画部分4は、外部電極端子2としてのグランド電極として使用できる。
In addition, when the substrate portion that contacts the
接着剤9として絶縁性のものを使用すれば、半導体素子5に接着剤9を介して接続される各区画部分4はそれぞれ電気的に独立したものとなる。なお、外部電極端子2として使用されない区画部分4も半導体装置1の実装時半田等の接合材を用いて配線基板等に固定する構造とすることによって実装強度を高めることができる。また、放熱性の向上も可能となる。この構造においても、前述のように半導体素子5の外側に位置するワイヤ7が接続された区画部分4と、半導体素子5に被われる下に位置する一部の区画部分4をワイヤや区画部分4を形成する材質部分で接続状態とすることによって、半導体素子5の下に位置する区画部分4も外部電極端子2として使用することができる。
If an insulating material is used as the adhesive 9, each
区画部分4のワイヤ7が接続される面(内面10)には、図5に示すようにメッキ膜11が設けられている。このメッキ膜11は、ワイヤ7との接着性を良好とするために設けられるものである。例えば、ワイヤ7は、例えば、Au線が使用され、メッキ膜11は、例えば、Agメッキ膜,Auメッキ膜またはPdメッキ膜となる。
As shown in FIG. 5, a
また、区画部分4の裏面(実装面12)には実装時使用する外装メッキ膜13が設けられている。この外装メッキ膜13は、半導体装置1をモジュール基板等の配線基板に実装する際使用する接合材との接合性(濡れ性)を良好にするため設けられるものである。接合材としてPbSn半田を使用する場合は、外装メッキ膜13はPbSn半田メッキ膜が好ましく、本実施形態1ではPbSn半田メッキ膜が使用されている。
An
本実施形態1では、半導体素子5の外側に位置する区画部分4は、矩形の樹脂封止体3の各辺に沿って2列となっている。また、この2列の区画部分4、即ち、外部電極端子2においては、図2及び図3に示すようにワイヤ7が接続されない外部電極端子も存在している。
In the first embodiment, the
図6は本実施形態1の半導体装置1を電子機器に組み込んだ状態、即ち、電子機器のマザーボードやモジュール基板等の配線基板15に実装した状態を示す断面図である。多層配線構造からなる配線基板15の主面には、配線16の一部によって半導体装置1の各外部電極端子2に対応するランド17が設けられている。そして、これらランド17に半田(PbSn半田)18を介して半導体装置1の外部電極端子2が電気的に接続されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the
つぎに、このような半導体装置の製造方法について説明する。即ち、半導体装置は、金属板からなる基板の一面に所定の間隔を隔てて半導体素子を固定した後、半導体素子の各電極と半導体素子の外側の所定の基板領域を導電性のワイヤで接続し、ついで基板の一面をトランスファモールドによる片面モールドによって一定厚さの樹脂層を形成して半導体素子やワイヤを被い、その後基板を格子縞状に縦横に切断して碁盤の目状に区画部分(区画領域)を形成し、さらに樹脂層を縦横に切断して個片化することによって製造される。そして、ワイヤ接続部分はいずれかの区画部分に接続されるようにする。また、個片化は、一つの半導体素子と、この半導体素子の周囲に位置する複数の区画部分を含む矩形領域ごとの分断となる。また、前記樹脂層を切断することによって半導体装置の樹脂封止体が形成されることになる。 Next, a method for manufacturing such a semiconductor device will be described. That is, in a semiconductor device, a semiconductor element is fixed to one surface of a substrate made of a metal plate at a predetermined interval, and then each electrode of the semiconductor element is connected to a predetermined substrate region outside the semiconductor element with a conductive wire. Then, a resin layer having a certain thickness is formed on one surface of the substrate by single-sided molding by transfer molding, and a semiconductor element or wire is covered, and then the substrate is cut vertically and horizontally in a checkered pattern to form a partition portion (partition) Region), and the resin layer is further cut vertically and horizontally into individual pieces. Then, the wire connection portion is connected to any one of the partition portions. Further, the singulation is a division for each rectangular region including one semiconductor element and a plurality of partition portions located around the semiconductor element. Further, the resin sealing body of the semiconductor device is formed by cutting the resin layer.
つぎに、図7の工程断面図を参照しながら半導体装置の製造についてより具体的に説明する。工程断面図では、図が不明瞭となることからハッチングを入れない図を用いて説明する。なお、以下の各実施形態においても同様にハッチングを入れない図を用いて説明する場合もある。 Next, the manufacturing of the semiconductor device will be described more specifically with reference to the process cross-sectional view of FIG. In the process cross-sectional view, since the figure becomes unclear, the description will be made with reference to a drawing without hatching. In each of the following embodiments, there is a case where the description is similarly made with reference to a diagram without hatching.
ノンリード型の半導体装置の製造においては、最初に図7(a)に示すように、一枚の導電性の基板20を用意する。この基板20は、半導体装置の製造において通常使用される銅合金板、銅板、鉄−ニッケル合金板等の金属板からなっている。本実施形態1では、平坦な銅板を使用する。また、この基板20は、図8に示すように、一度に複数の半導体装置を製造できる大きさの矩形状の平板(長方形板)となり、例えば、3行8列で24個の半導体装置を製造できるものとなっている。また、基板20の一面、即ち、半導体素子を固定する主面には、半導体素子の接合性やワイヤの接続性を向上させるため、図7では図示しないがAgからなるメッキ膜11(図5参照)が設けられている。基板20の厚さは、例えば、0.125〜0.2mmの厚さとなっている。
In the manufacture of a non-lead type semiconductor device, first, as shown in FIG. 7A, a single
つぎに、図7(b)及び図8に示すように、図示しない常用のチップボンディング装置を用いて基板20の主面に半導体素子5を固定する。半導体素子5は、図5に示すように、Agペーストからなる接着剤9で固定する。この際、後工程のダイシングブレードによる基板20の切断時、半導体素子5の裏面(固定面)を切断しないようにするため、接着剤9の厚さを例えば、30〜100μm程度と厚くし、ダイシングブレードの先端が接着剤9の中層で止まるようにする。このチップボンディングにおいて、半導体素子5は基板20の主面に縦横に所定の間隔を隔てて整列配置(マトリックス状に配置)固定される。各半導体素子5の間には所定の間隔の領域が広がり、この領域が各半導体装置の外周縁となる。従って、基板20は何らパターニングされていないが、前記各半導体素子の外周縁で囲まれる矩形の領域部分がノンリード型の半導体装置を一つ形成するための単位基板部分(単位基板領域)となる。
Next, as shown in FIGS. 7B and 8, the
つぎに、図7(c)及び図8に示すように、半導体素子5の表面の電極6(図3参照)と、半導体素子5の周囲に広がる矩形枠領域の所定の区画部分となる領域4を導電性のワイヤ7で接続する。ワイヤ7は例えば、金線を用い、図示しないワイヤボンディング装置を用いて行う。
Next, as shown in FIG. 7C and FIG. 8, the
つぎに、図7(d)に示すように、半導体素子5及びワイヤ7を被うように、例えば、図示しないトランスファモールド装置を用いて、基板20の主面上に絶縁性の樹脂による樹脂層3aを形成する。樹脂層3aは均一な厚さに形成され、半導体素子5やワイヤ7は隙間なく樹脂に被われることになる。この樹脂層3aの厚さは半導体素子5やワイヤ7を被い、半導体装置の耐湿性を低下させないことを条件として、半導体装置の薄型化のために薄い程よい。樹脂層3aを形成する絶縁性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が使用される。樹脂層3aはトランスファモールド以外の樹脂充填方法で形成してもよい。即ち、マルチノズルを有するディスペンサによる塗布等によって形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 7D, a resin layer made of an insulating resin is formed on the main surface of the
つぎに、図7(e)に示すように、基板20の裏面に外装メッキ膜13を形成する。図7(e)では符号のみ示す。外装メッキ膜13については図5に示されている。また、例えば、外装メッキ膜13はPbSn半田で形成され、例えば、電界メッキ法によって形成される。外装メッキ膜13の厚さは5〜20μm程度に形成される。
Next, as shown in FIG. 7E, an
つぎに、図7(f)に示すように、樹脂層3aの表面全域に支持部材としてのテープ21を貼りつける。その後、基板20を上面となるようにしてダイシングブレード22で基板20を縦横に切断し、四角形(矩形)からなる区画部分4を形成する。ダイシングブレード22による切断部分は、図4に示すように、格子縞になり、その間には碁盤の目状に区画部分4が形成されることになる。ダイシングブレード22は、例えば、厚さ150μmのものを用いる結果、一辺が0.5mmの区画部分4が碁盤の目状に0.65mmピッチで形成される。このダイシングにおいては基板20を確実に切断するため、ダイシングブレードの先端は基板20を通り越す深さまでダイシングされるが、半導体素子5の裏面を切削しないようにする。このため、ダイシング溝底は半導体素子5を基板20に固定する接着剤9の途中深さに位置するようにする。樹脂層3aの内側の表層部分にダイシング溝が形成されても特に支障はない。
Next, as shown in FIG. 7F, a
また、単位基板領域と単位基板領域との境は、前記ダイシングブレード22で切断されるが、樹脂層3aも同時に切断される。樹脂層3aの切断によって個片化が図られ、テープ21に貼り着いた状態ではあるが半導体装置1が複数製造される。半導体素子5やワイヤ7を被う樹脂層3aは、この切断によって樹脂封止体3となる。
Further, the boundary between the unit substrate region and the unit substrate region is cut by the
また、樹脂層3aの切断ではテープ21を完全に切断しないようにする。これは切断がXY方向の2方向の切断であることから、一方向の切断の後も各部はテープ21に保持されていることが望ましいことによる。
Further, the
また、ダイシングブレード22は1枚刃でもよく、また複数枚のブレードを有し、同時に平行に複数本の切断を行うダイシングブレードでもよい。
The
また、上記実施形態では区画部分4の形成時及び個片化の際、樹脂層3aの表面全域に支持部材としてテープ21を貼り付けてダイシングブレードで切断する例を説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、テープ21の代わりに固定用治具で樹脂層3aを支持することもできる。
In the above-described embodiment, the example in which the
つぎに、図7(g)に示すように、テープ21を樹脂封止体3から剥離除去させることによってノンリード型の半導体装置1が多数製造される。本実施形態1の半導体装置1は、外部電極端子2が半導体装置1の縁(辺)に沿ってそれぞれ2列になる構造になっている。
Next, as shown in FIG. 7G, a large number of non-lead
本実施形態1によれば以下の効果を有する。 The first embodiment has the following effects.
(1)ノンリード型の半導体装置の周縁(辺)に沿って外部電極端子2を2列に配置する構造となることから、外部電極端子2を多くすることができる。
(1) Since the
(2)外部電極端子を多く必要とするノンリード型の半導体装置では、樹脂封止体の一辺に沿って一列に外部電極端子を並べることから、樹脂封止体の一辺の長さを長くしなければならず、樹脂封止体が大きくなり、半導体装置が大型化するが、本実施形態1の場合は、半導体装置の各辺に沿って2列に外部電極端子2を配置する構成となることから、樹脂封止体33を小さくでき、半導体装置1の小型化が達成できる。
(2) In a non-lead-type semiconductor device that requires a large number of external electrode terminals, the external electrode terminals are arranged in a line along one side of the resin sealing body, so the length of one side of the resin sealing body must be increased. However, in the case of the first embodiment, the
(3)上記(1)及び(2)により、小さい樹脂封止体でも外部電極端子2の数を多くすることができ、多端子化が達成できる。これは多機能半導体装置としては望ましい。
(3) According to the above (1) and (2), the number of
(4)外部電極端子2は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子2の形状や寸法精度を高精度に形成することができる。
(4) Since the
(5)外部電極端子2は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子2の周縁には切断による長い突起(加工バリ)は発生し難くなって電極平坦度が向上する。この結果、半田等を用いてマザーボード,モジュール基板,実装基板等の配線基板15にノンリード型半導体装置1を実装した場合、前記突起による外部電極端子2の実装基板のランド(配線)17との接続不良が起き難くなり、実装強度の向上や実装の信頼性が向上する。
(5) Since the
(6)1枚の金属板の切断で容易に区画部分(外部電極端子)を形成できるため、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (6) Since the partition portion (external electrode terminal) can be easily formed by cutting one metal plate, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(7)上記(1)〜(6)によれば、実装の信頼性が高く、小型で外部電極端子数の多いノンリード型の半導体装置を安価に製造することができる。 (7) According to the above (1) to (6), it is possible to manufacture a non-lead type semiconductor device with high mounting reliability, a small size, and a large number of external electrode terminals at low cost.
つぎに、本実施形態1の変形例について説明する。図9乃至図11は本実施形態1の半導体装置の製造方法によって製造された他のノンリード型の半導体装置に係わる図である。これらの図には外部電極端子2が3列配置された3列端子構造のノンリード型の半導体装置が示されている。即ち、この半導体装置1では、半導体素子5から外れる3列の区画部分4にワイヤ7が接続されている。ワイヤ相互の接触を嫌うため、一部の区画部分4にはワイヤを接続していない。ワイヤ7が接続されたそれぞれ3列の区画部分4が外部電極端子2として使用される。しかしながら、実装強度を増大させるために、半導体素子5の下の領域に位置する各区画部分4を実装に使用する場合もある。
Next, a modification of the first embodiment will be described. 9 to 11 are diagrams relating to another non-lead type semiconductor device manufactured by the semiconductor device manufacturing method of the first embodiment. In these drawings, a non-lead type semiconductor device having a three-row terminal structure in which three rows of
図12は本実施形態1の半導体装置の製造方法の変形例による外部電極端子の形状を示す図である。図12(a)は、区画部分4の平面図であり、図12(b)は断面図である。これは基板20をダイシングに変えてエッチングによって形成したものである。即ち、基板20を区画部分に形成するには、ホトレジスト膜を選択的に露光した後現像して所定のエッチング用マスクを形成し、所定のエッチング液で基板20をエッチングすることによって、図12(a),(b)に示す区画部分4を形成することができる。
FIG. 12 is a diagram showing the shape of the external electrode terminal according to a modification of the method for manufacturing the semiconductor device of the first embodiment. 12A is a plan view of the
エッチングで区画部分を形成する場合、エッチング用マスクのパターンによって自由な形状の区画部分を形成することができる。従って、半導体素子固定領域に略対応するような大きな区画部分を形成することも可能になり、単一の区画部分に半導体素子を固定できる。この場合、半導体素子5が発生する熱を半導体素子の下方に均一に分散させながら放熱ができる効果がある。
When the partition portion is formed by etching, the partition portion having a free shape can be formed by the pattern of the etching mask. Accordingly, it is possible to form a large partition portion that substantially corresponds to the semiconductor element fixing region, and the semiconductor element can be fixed to a single partition portion. In this case, there is an effect that the heat generated by the
また、基板20の切断は、他の方法、例えば、レーザビーム照射による溶融によっても切断できる。このような切断技術は樹脂層3aの切断(個片化)にも同様に適用できる。即ち、ダイシングやレーザビーム照射によっても樹脂層3aの切断は可能である。
The
本実施形態1では単位基板部分に1個の半導体素子を組み込む構造としたが、単位基板部分に複数の半導体素子を固定し、各半導体素子の電極と周囲の区画部分をワイヤで接続し、複数の半導体素子と複数の区画部分を含む単位基板領域毎に個片化すれば、さらに高機能化,高集積化したノンリード型の半導体装置を製造することができる。 In the first embodiment, a single semiconductor element is incorporated in the unit substrate portion. However, a plurality of semiconductor elements are fixed to the unit substrate portion, and the electrodes of each semiconductor element and surrounding partition portions are connected by wires. If each semiconductor substrate and a unit substrate region including a plurality of partition parts are separated into individual pieces, a non-lead type semiconductor device with higher functionality and higher integration can be manufactured.
また、前記基板20の主面において、前記半導体素子5を固定する領域から外れた前記外部電極端子となる領域と、前記半導体素子5が固定される所定の区画部分4を導電性のワイヤ7で電気的に接続した後、前記ワイヤ7の一部を挟むようにして絶縁性接着剤9で前記半導体素子5を基板20に固定して前記半導体素子5の下にも外部電極端子2を形成するようにすれば、半導体素子の下にも外部電極端子2を配置できることになり、実装基板の配線パターン等の設計の自由度も増す。また、前記ワイヤが接続される半導体素子5の下の区画部分と、半導体素子5の下の他の区画部分4を導電性のワイヤ7で接続することによってさらに中央側の領域でも外部電極端子2として区画部分4を使用することができるようになる。
Further, on the main surface of the
また、基板20を縦横に分断する交差箇所に貫通孔を設けておけば、ダイシング時、切削時間が短くなり、区画部分(外部電極端子)の形成時間が短縮される。また、ダイシングブレードによる切断交差部分の加工バリの発生もさらに起き難くなる。
In addition, if through holes are provided at intersections where the
また、区画部分4が封止用樹脂(樹脂封止体)に強固に接着されるように基板20の主面に接着強度促進加工を施すことが望ましい。その一つとしては、例えば、図13に示すように、前記メッキ膜11を区画部分4の中央部分だけとし、その周囲を粗面25にしておく(粗面化)。また、本実施形態1では図示しないが、溝や窪み等を設けて樹脂封止体33との接着面積を増大化させる。このような手法の採用により、半導体装置1の外部電極端子2の実装の信頼性が高くなる。
In addition, it is desirable to perform an adhesion strength promoting process on the main surface of the
また、トランスファモールド装置を用いて基板20上の半導体素子5及びワイヤ7の全てを樹脂でモールドする例を示したが、基板20上の各半導体素子5を個々にモールドすることもできる。この場合、基板20を切断するだけで、半導体装置1に個片化することができる。
Moreover, although the example which molds all the
また、実施形態1では、単位基板部分ごとに個片化を行った例を説明したが、相互に関連する半導体素子を単位基板それぞれに固定し、それら複数の単位基板で1つの半導体装置を構成するように切断することもできる。この場合、チップセットを1パッケージ化することができる。 In the first embodiment, the example in which the unit substrate is divided into individual pieces has been described. However, the semiconductor elements related to each other are fixed to each unit substrate, and one semiconductor device is configured by the plurality of unit substrates. It can be cut as well. In this case, the chip set can be made into one package.
なお、実施形態では基板としてマトリックスタイプの基板を使用したが個片タイプの基板を使用してもよい。 In the embodiment, a matrix type substrate is used as the substrate, but an individual type substrate may be used.
(実施形態2)
図14及び図15は本発明の他の実施形態(実施形態2)であるノンリード型の半導体装置の製造方法に係わる図であり、図14は半導体装置の製造方法を示す各工程の断面図、図15は半導体素子が固定されかつワイヤが取り付けられた基板の平面図である。
(Embodiment 2)
14 and 15 are diagrams relating to a method of manufacturing a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention, and FIG. 14 is a cross-sectional view of each process showing the method of manufacturing the semiconductor device. FIG. 15 is a plan view of a substrate to which a semiconductor element is fixed and a wire is attached.
本実施形態2では、実施形態1において、基板20を切断する線に沿って溝25を形成しておくものである。溝25は、ダイシングブレードによっても、エッチングによっても形成できるが、本実施形態1ではエッチングによって形成するものである。溝25の形成については、図示しないが、基板20の一面全域にホトレジスト膜を設けた後、所定のパターンに露光し、その後ホトレジスト膜を現像して格子縞状の溝を形成し、ついでエッチングによって基板20の一面に格子縞状の溝25を設ける。本実施形態2では、実施形態1と同様に基板20として、例えば厚さ0.125〜0.2mmの銅板を用いる。そして、溝25の溝底の厚さを、例えば50μm程度としておく。
In the second embodiment, the
このような方法によれば、ダイシングブレード22による切断深さが溝25の溝底だけとなり、切削量の低減から、外部電極端子化及び個片化の時間が短縮できる。
According to such a method, the cutting depth by the
また、切削量の低減からダイシングブレード22の磨耗も少なく、ダイシングブレード22の長寿命化が達成できる。
Further, since the cutting amount is reduced, the
本実施形態2は、溝25を基板20の裏面に設けてノンリード型の半導体装置1を製造する例である。半導体装置の製造方法について図14の工程断面図を参照しながら説明する。図14(a)に示すように、実施形態1と同様に一枚の導電性の基板20を用意する。その後、この基板20の裏面に前述のようにエッチングによって縦横に溝25を形成する。前記格子縞の溝25によって、図15に示すように、マトリックス状に区画部分4が形成される。区画部分4の寸法は実施形態1と同様に縦横の各辺は0.5mmである。図15は溝が存在しない面、即ち、基板20の主面に半導体素子5を固定し、ワイヤ7の接続が終了した基板20の平面図である。同図には溝25及び区画部分4が破線によって示されている。また、溝25を形成する前または後の段階で、半導体素子5やワイヤ7の固定(接続)を良好とするためのメッキ膜11を形成する(図示せず)。
The second embodiment is an example in which the non-lead
つぎに、溝が存在しない面、即ち基板20の主面に前記実施形態1と同様に半導体素子5を固定するとともに、図14(c)に示すように半導体素子5の電極と、半導体素子5から外れた区画部分4の裏面となる基板主面側を導電性のワイヤ7で接続する(図15参照)。
Next, the
つぎに、図14(d)に示すように、半導体素子5及びワイヤ7を被うように、トランスファモールドによって基板20の主面上に絶縁性の樹脂による樹脂層3aを形成する。樹脂層3aは均一な厚さに形成される。また、半導体素子5やワイヤ7は隙間なく樹脂に被われる。
Next, as shown in FIG. 14D, a
つぎに、図14(e)に示すように、実施形態1と同様に、基板20の裏面(区画部分4の表面)に図示しない外装メッキ膜13を形成する。 Next, as shown in FIG. 14E, an exterior plating film 13 (not shown) is formed on the back surface of the substrate 20 (the surface of the partition portion 4), as in the first embodiment.
つぎに、図14(f)に示すように、樹脂層3aの表面全域に支持部材としてのテープ21を貼りつけ、その後、基板20を上面となるようにしてダイシングブレード22で基板20を縦横に切断する。ダイシングブレード22は前記溝25の延在方向に沿って相対的に移動しながら、溝25の溝底を切断除去する。この場合も半導体素子5の裏面をダイシングブレードで切断しないようにする。
Next, as shown in FIG. 14 (f), a
また、単位基板部分間は、ダイシングブレード22によって基板20と、この基板20に貼り付く樹脂層3aとを切断し、個片化を図る。基板20の切断によって区画部分4は電気的に独立した区画部分4になる。また、樹脂層3aの切断によって樹脂封止体3が形成される。
Further, between the unit substrate portions, the
つぎに、図14(g)に示すように、テープ21を樹脂封止体3から剥離除去させることによってノンリード型の半導体装置1が複数製造される。
Next, as shown in FIG. 14G, a plurality of non-lead
本実施形態2では、等ピッチの格子縞状に溝25を設けた例について説明したがこれに限定されるものではない。即ち、溝は区画部分を正方形にする場合には等しいピッチで設けられるが、区画部分を長方形にする場合には、縦、横の溝ピッチは異なる。また、部分的に寸法が異なるような区画部分を形成してもよい。また、基板の切断分離をレーザビーム照射による分断やエッチングによる分断で行う場合は区画部分の形状は隣接する区画部分間でも形状や寸法を変えることも可能である。
In the second embodiment, an example in which the
本実施形態2によれば以下の効果を有する。 The second embodiment has the following effects.
(1)ノンリード型の半導体装置の周縁(辺)に沿って外部電極端子2を2列に配置する構造となることから、外部電極端子2を多くすることができる。
(1) Since the
(2)外部電極端子を多く必要とするノンリード型の半導体装置では、樹脂封止体の一辺に沿って一列に外部電極端子を並べることから、樹脂封止体の一辺の長さを長くしなければならず、樹脂封止体が大きくなり、半導体装置が大型化するが、本実施形態1の場合は、半導体装置の各辺に沿って2列に外部電極端子2を配置する構成となることから、樹脂封止体3を小さくでき、半導体装置1の小型化が達成できる。
(2) In a non-lead type semiconductor device that requires a large number of external electrode terminals, the external electrode terminals are arranged in a line along one side of the resin sealing body, so the length of one side of the resin sealing body must be increased. However, in the case of the first embodiment, the
(3)上記(1)及び(2)により、小さい樹脂封止体でも外部電極端子2の数を多くすることができ、多端子化が達成できる。これは多機能半導体装置としては望ましい。
(3) According to the above (1) and (2), the number of
(4)外部電極端子2は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子2の形状や寸法精度を高精度に形成することができる。
(4) Since the
(5)外部電極端子2は金属板をダイシングブレードによって縦横に切断することによって形成することから、外部電極端子2の周縁には切断による長い突起(加工バリ)は発生し難くなって電極平坦度が向上する。この結果、半田等を用いてマザーボード,モジュール基板,実装基板等の配線基板15にノンリード型半導体装置1を実装した場合、前記突起による外部電極端子2の実装基板のランド(配線)17との接続不良が起き難くなり、実装強度の向上や実装の信頼性が向上する。
(5) Since the
(6)1枚の金属板の切断で容易に区画部分(外部電極端子)を形成できるため、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。 (6) Since the partition portion (external electrode terminal) can be easily formed by cutting one metal plate, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
(7)基板20の切断において、ダイシングブレード22による切断深さが溝25の溝底だけとなり、切削量の低減から、外部電極端子化及び個片化の時間が短縮できる。
(7) In the cutting of the
(8)上記(7)により、切削量の低減からダイシングブレード22の磨耗も少なく、ダイシングブレード22の長寿命化が達成でき、半導体装置1の製造コストの低減も達成できる。
(8) According to the above (7), the cutting amount is reduced, the wear of the
(9)上記(1)〜(8)によれば、実装の信頼性が高く、小型で外部電極端子数の多いノンリード型の半導体装置を安価に製造することができる。 (9) According to the above (1) to (8), it is possible to manufacture a non-lead type semiconductor device with high mounting reliability, a small size, and a large number of external electrode terminals at low cost.
本実施形態2においても、実施形態1と同様に種々の変形構成の採用が可能であり、その場合前記実施形態1の場合と同様な効果を有する。 Also in the second embodiment, various modified configurations can be adopted as in the first embodiment, and in that case, the same effects as those in the first embodiment can be obtained.
(実施形態3)
図16は本発明の他の実施形態(実施形態3)であるノンリード型の半導体装置の製造方法を示す各工程の断面図である。本実施形態3においては、半導体装置1の製造に用いる基板20は、実施形態2とは逆に半導体素子を固定する面側に格子縞状に溝25を設けた構造になっている。換言するならば、実施形態2で使用した溝25を有する基板20を裏返して使用するものである。
(Embodiment 3)
FIG. 16 is a cross-sectional view of each step showing a method for manufacturing a non-leaded semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 3) of the present invention. In the third embodiment, the
本実施形態3のノンリード型の半導体装置の製造方法について図16の工程断面図を参照しながら説明する。図16(a)に示すように、格子縞状の溝25が上面(表面)になるようにした後、溝25が存在する面に前記実施形態1及び実施形態2と同様に半導体素子5を固定する。
A method for manufacturing the non-leaded semiconductor device of
つぎに、図16(c)に示すように半導体素子5の電極と、半導体素子5から外れた区画部分4の裏面となる基板主面側を導電性のワイヤ7で接続する。
Next, as shown in FIG. 16C, the electrode of the
つぎに、図16(d)に示すように、半導体素子5及びワイヤ7を被うように、トランスファモールドによって基板20の主面上に絶縁性の樹脂による樹脂層3aを形成する。樹脂層3aは均一な厚さに形成される。また、半導体素子5やワイヤ7は隙間なく樹脂に被われる。
Next, as shown in FIG. 16D, a
つぎに、図16(e)に示すように、実施形態1と同様に、基板20の裏面(区画部分4の表面)に図示しない外装メッキ膜13を形成する。 Next, as shown in FIG. 16 (e), an exterior plating film 13 (not shown) is formed on the back surface of the substrate 20 (the surface of the partition portion 4) as in the first embodiment.
つぎに、図16(f)に示すように、樹脂層3aの表面全域に支持部材としてのテープ21を貼りつけ、その後、基板20を上面となるようにしてダイシングブレード22で基板20を縦横に切断する。ダイシングブレード22は前記溝25の延在方向に沿って相対的に移動しながら、溝25の溝底を切断除去する。この場合も半導体素子5の裏面をダイシングブレードで切断しないようにする。
Next, as shown in FIG. 16F, a
また、単位基板領域間は、ダイシングブレード22によって基板20と、この基板20に貼り付く樹脂層3aとを切断し、個片化を図る。基板20の切断によって区画部分4は電気的に独立した区画部分4になる。また、樹脂層3aの切断によって樹脂封止体3が形成される。
Further, between the unit substrate regions, the
つぎに、図16(g)に示すように、テープ21を樹脂封止体3から剥離除去させることによってノンリード型の半導体装置1が複数製造される。
Next, as shown in FIG. 16G, a plurality of non-lead
本実施形態3は実施形態2と同様な効果を有する。また、本実施形態3においても、実施形態1と同様に種々の変形構成の採用が可能であり、その場合前記実施形態1の場合と同様な効果を有する。 The third embodiment has the same effect as the second embodiment. Also in the third embodiment, various modified configurations can be adopted as in the first embodiment, and in that case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
図17乃至図19は実施形態3の変形例1による半導体装置の製造に係わる図であり、図17は半導体装置の製造におけるダイシング状態を示す断面図、図18は製造された半導体装置の底面図、図19は半導体装置の一部の拡大断面図である。 FIGS. 17 to 19 are diagrams related to the manufacture of the semiconductor device according to the first modification of the third embodiment, FIG. 17 is a cross-sectional view showing a dicing state in the manufacture of the semiconductor device, and FIG. 18 is a bottom view of the manufactured semiconductor device. FIG. 19 is an enlarged sectional view of a part of the semiconductor device.
本変形例1では、基板20の溝25の溝底を切断するダイシングブレード22において、図17に示すように、単位基板領域と単位基板領域を分離するダイシングは、実施形態2と同様に溝25の幅と同じ厚さのダイシングブレード22で切断し、区画部分4(外部電極端子2)を形成するためのダイシングは溝25の溝幅よりも広い(厚い)ダイシングブレード22aで切断する。
In the first modification, in the
この変形例1の場合、図18及び図19に示すように、外部電極端子2の実装面での間隔が広くなり、この結果、実装時の接合材であるPbSn半田による外部電極端子2間のショート不良が起き難くなる。
In the case of the first modification, as shown in FIGS. 18 and 19, the interval between the mounting surfaces of the
図20及び図21は実施形態3の変形例2による半導体装置の製造に係わる図であり、図20は製造された半導体装置の断面図、図21は半導体装置の一部の拡大断面図である。本変形例2は、変形例1と逆に区画部分4(外部電極端子2)を切断するダイシングブレードは溝25の溝幅よりも狭い(薄い)ダイシングブレードで切断する。
20 and 21 are diagrams related to the manufacture of the semiconductor device according to the second modification of the third embodiment, FIG. 20 is a cross-sectional view of the manufactured semiconductor device, and FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view of a part of the semiconductor device. . In the second modification, the dicing blade that cuts the partition portion 4 (external electrode terminal 2) is cut with a dicing blade that is narrower (thinner) than the groove width of the
本変形例2では、切削量の低減よりダイシングブレードの長寿命化が達成できる。 In the second modification, the life of the dicing blade can be extended by reducing the cutting amount.
図22及び図23は実施形態3の変形例3による半導体装置の製造に係わる図であり、図22は半導体装置の製造において研磨によって外部電極端子を形成する状態を示す模式的断面図、図23は基板表面を研磨する状態を示す模式的平面図である。本変形例3では、図23に示すように、回転するグラインダ30を基板20の一端側から他端側に向けて接触移動させ、溝25の溝底部分を研削によって除去するものである。なお、説明の便宜上、図22では回転軸30aによって支持されるグラインダ30を小さく図示してある。
22 and 23 are diagrams related to the manufacture of the semiconductor device according to the third modification of the third embodiment, and FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing a state in which external electrode terminals are formed by polishing in the manufacture of the semiconductor device. FIG. 2 is a schematic plan view showing a state in which a substrate surface is polished. In the third modification, as shown in FIG. 23, the rotating
この研磨に先立って、本変形例3では、トランスファモールドによる樹脂層3aの形成後、テープ21は貼らない。また、個片化はダイシング、レーザビーム照射によって行う。
Prior to this polishing, in the third modification, the
本変形例3では、端子の個片化が短時間で行える効果がある。 In the third modification, there is an effect that the terminals can be separated in a short time.
図24は実施形態3の変形例4の半導体装置の製造における外部電極端子の形状を示す図である。本変形例4では、区画部分4の樹脂層3aに対面する面に溝31を設けたものである。この溝31内には樹脂封止体3を構成する絶縁性の樹脂が入り込むことから、区画部分4(外部電極端子2)との接着強度が向上し、半導体装置1から区画部分4(外部電極端子2)が脱落し難くなり、製品の信頼性が高くなる。
FIG. 24 is a diagram showing the shape of the external electrode terminal in the manufacture of the semiconductor device of
図25は実施形態3の変形例5の半導体装置の製造における外部電極端子の形状を示す図である。本変形例5では、区画部分4の樹脂層3aに対面する面に窪み32を複数設けたものである。この窪み32には樹脂封止体3を構成する絶縁性の樹脂が入り込むことから、区画部分4(外部電極端子2)との接着強度が向上し、半導体装置1から区画部分4(外部電極端子2)が脱落し難くなり、製品の信頼性が高くなる。
FIG. 25 is a diagram illustrating the shape of the external electrode terminal in the manufacture of the semiconductor device of
(実施形態4)
図26は本発明の他の実施形態(実施形態4)であるノンリード型の半導体装置の製造方法を示す各工程の断面図である。本実施形態4は、実施形態2や実施形態3のように、基板20の一面に溝25を設ける構造ではなく、基板20の両面にそれぞれが対面するように溝25を設けた例である。基板20の両面に溝25を設け、その溝底は、機械的強度を必要とするため所定の厚さとなる。例えば、溝25の底の厚さは50μmとなっている。
(Embodiment 4)
FIG. 26 is a cross-sectional view of each step showing a method for manufacturing a non-leaded semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 4) of the present invention. The fourth embodiment is an example in which the
本実施形態4のノンリード型の半導体装置の製造方法について図26の工程断面図を参照しながら説明する。図26(a)に示すように、両面にそれぞれが対応しかつ格子縞状に溝25が設けられた基板20の一面に、前記実施形態3と同様に半導体素子5を固定する(図26(b)参照)。
A method of manufacturing the non-leaded semiconductor device according to the fourth embodiment will be described with reference to the process cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 26A, the
つぎに、図26(c)に示すように半導体素子5の電極と、半導体素子5から外れた区画部分4の裏面となる基板主面側を導電性のワイヤ7で接続する。
Next, as shown in FIG. 26C, the electrode of the
つぎに、図26(d)に示すように、半導体素子5及びワイヤ7を被うように、トランスファモールドによって基板20の主面上に絶縁性の樹脂による樹脂層3aを形成する。樹脂層3aは均一な厚さに形成される。また、半導体素子5やワイヤ7は隙間なく樹脂に被われる。
Next, as shown in FIG. 26 (d), a
つぎに、図26(e)に示すように、実施形態1と同様に、基板20の裏面(区画部分4の表面)に図示しない外装メッキ膜13を形成する。 Next, as shown in FIG. 26E, as in the first embodiment, an exterior plating film 13 (not shown) is formed on the back surface of the substrate 20 (the surface of the partition portion 4).
つぎに、図26(f)に示すように、樹脂層3aの表面全域に支持部材としてのテープ21を貼りつけ、その後、基板20を上面となるようにしてダイシングブレード22で基板20を縦横に切断する。ダイシングブレード22は前記溝25の延在方向に沿って相対的に移動しながら、溝25の溝底を切断除去する。この場合も半導体素子5の裏面をダイシングブレードで切断しないようにする。
Next, as shown in FIG. 26 (f), a
また、単位基板領域間は、ダイシングブレード22によって基板20と、この基板20に貼り付く樹脂層3aとを切断し、個片化を図る。基板20の切断によって区画部分4は電気的に独立した区画部分4になる。また、樹脂層3aの切断によって樹脂封止体3が形成される。
Further, between the unit substrate regions, the
つぎに、図26(g)に示すように、テープ21を樹脂封止体3から剥離除去させることによってノンリード型の半導体装置1が複数製造される。
Next, as shown in FIG. 26G, a plurality of non-lead
本実施形態4は実施形態2及び実施形態3の効果の一部の効果を有する。また、本実施形態4においても、実施形態1と同様に種々の変形構成の採用が可能であり、その場合前記実施形態1の場合と同様な効果を有する。 The fourth embodiment has some of the effects of the second and third embodiments. Also in the fourth embodiment, various modified configurations can be adopted as in the first embodiment, and in that case, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
本実施形態4では、区画部分4(外部電極端子2)の実装面での輪郭部分は、最小に溝25で決められていることから、正確な形状の区画部分4(外部電極端子2)を形成できる点が特長である。
In the fourth embodiment, the contour portion on the mounting surface of the partition portion 4 (external electrode terminal 2) is determined by the
図27乃至図29は本実施形態4の変形例1による半導体装置の製造に係わる図であり、図27はダイシング状態を示す断面図、図28は製造された半導体装置の断面図、図29は半導体装置の一部の拡大断面図である。 27 to 29 are diagrams related to the manufacture of the semiconductor device according to the first modification of the fourth embodiment. FIG. 27 is a cross-sectional view showing a dicing state, FIG. 28 is a cross-sectional view of the manufactured semiconductor device, and FIG. It is a partial expanded sectional view of a semiconductor device.
本実施形態4は、基板20の溝25の溝底を切断するダイシングブレード22において、図27に示すように、単位基板領域と単位基板領域を分離するダイシングは、実施形態2と同様に溝25の幅と同じ厚さ若しくは同じくらいの厚さのダイシングブレード22で切断し、区画部分4(外部電極端子2)を形成するためのダイシングは溝25の溝幅よりも狭い(薄い)ダイシングブレード22bで切断する。
In the fourth embodiment, in the
本変形例4では、実装面での隣接する外部電極端子2(区画部分4)の間隔が溝底部分よりも広いことから、PbSn半田によるノンリード型の半導体装置の実装の際、隣接する区画部分4(外部電極端子2)がPbSn半田で電気的に接触することもなくなり、実装の信頼性が高くなる。 In the fourth modification, the interval between adjacent external electrode terminals 2 (partition portions 4) on the mounting surface is wider than the groove bottom portion. Therefore, when mounting a non-lead type semiconductor device using PbSn solder, adjacent partition portions are provided. 4 (external electrode terminal 2) is not electrically contacted with PbSn solder, and the mounting reliability is increased.
また、本実施形態4の変形例1では、外部電極端子2は半導体装置1の各辺に沿って3列に設けられている。従って、半導体装置1の更なる小型化や、多端子化が達成できる。
In the first modification of the fourth embodiment, the
図30は実施形態4の変形例2による半導体装置の製造方法の一部の工程の断面図である。実施形態4の変形例2では、図30(a)〜(d)に示すように、基板20用意(a)、半導体素子取り付け面側の溝25の充填材33による埋め込み(b)、半導体素子固定(c)、ワイヤボンディング(d)のみを図示する。溝25を埋め込む充填材33としては、例えば、絶縁性のエポキシ樹脂をスクリーン印刷法によって埋め込む。充填材33の表面は、半導体素子の固定に支障を来さないように基板20の表面と略一致させる。
FIG. 30 is a cross-sectional view of a part of the manufacturing method of the semiconductor device according to the second modification of the fourth embodiment. In
半導体素子5が固定される面の溝25を充填材33で埋めることで、ダイシングなどによる外部電極端子2(区画部分4)の形成時にも必ず半導体素子5の裏面が必ず隠れることから、溝25を伝わる水分の浸入を防止でき、半導体装置の信頼性を高めることができる。
Since the
(実施形態5)
図31は本発明の他の実施形態(実施形態5)である半導体装置の製造方法によって製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図32は半導体装置の底面図である。本実施形態5は半導体装置1の各辺に沿って並ぶ3列の外部電極端子2の内側の区画部分4を排除して半導体素子5の裏面と、実装時の配線基板の表面との間に所定の空隙ができる構造、いわゆるスタンドオフ構造となっている。これは、基板20の状態で単位基板部分の中央部分にスタンドオフとなる矩形の穴を設けておき、その後チップボンディング,ワイヤボンディング,トランスファモールド,ダイシング及び個片化を行うことによって図31の構造の半導体装置1を製造することができる。図32は半導体装置1の底面図であり、中央部分には区画部分4(外部電極端子2)は存在していない。
(Embodiment 5)
FIG. 31 is a cross-sectional view of a non-lead type semiconductor device manufactured by a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 5) of the present invention, and FIG. 32 is a bottom view of the semiconductor device. In the fifth embodiment, the
このようなスタンドオフ構造にすることによって、実装時、仮に実装基板上に異物が存在していても半導体素子5の下には空間があることから、異物による支障が起き難くなる。
With such a stand-off structure, even if foreign matter exists on the mounting substrate during mounting, there is a space under the
(実施形態6)
図33は本発明の他の実施形態(実施形態6)である半導体装置の製造方法によって製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図34は半導体装置の底面図である。本実施形態6は実施形態5と同様にスタンドオフ構造とするものである。この実施形態では基板20の状態でスタンドオフを必要とする基板領域面側をハーフエッチングして薄くさせたものである。この構造においても実施形態5と同様に実装時、異物がこのハーフエッチングされた区画部分4に対面する場合は異物による支障が起き難くなる。
(Embodiment 6)
FIG. 33 is a cross-sectional view of a non-lead type semiconductor device manufactured by a semiconductor device manufacturing method according to another embodiment (Embodiment 6) of the present invention, and FIG. 34 is a bottom view of the semiconductor device. The sixth embodiment has a stand-off structure as in the fifth embodiment. In this embodiment, the substrate region surface side that requires stand-off in the state of the
(実施形態7)
図35乃至図38は本発明の他の実施形態(実施形態7)であるノンリード型の半導体装置の製造方法に係わる図であり、図35は製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図36は半導体装置の平面配置を表す透視図、図37は半導体装置の底面図、図38は半導体装置の一部の拡大断面図である。
(Embodiment 7)
35 to 38 are views relating to a method of manufacturing a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 7) of the present invention. FIG. 35 is a cross-sectional view of the manufactured non-lead type semiconductor device. 36 is a perspective view showing a planar arrangement of the semiconductor device, FIG. 37 is a bottom view of the semiconductor device, and FIG. 38 is an enlarged sectional view of a part of the semiconductor device.
本実施形態7の半導体装置の製造方法では、溝底の除去は数本おきの溝25の溝底を除去して外部電極端子2を形成するものである。この例では1本おきの溝25の溝底を切断して除去したものである。このような手法を採用することによって外部電極端子2の大きさやピッチを自由に選択できる利点がある。
In the method of manufacturing the semiconductor device according to the seventh embodiment, the removal of the groove bottom is performed by removing the groove bottoms of every
(実施形態8)
図39乃至図41は本発明の他の実施形態(実施形態8)であるノンリード型の半導体装置の製造方法に係わる図であり、図39は製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図40は半導体装置の平面配置を表す透視図、図41は半導体装置の底面図である。
(Embodiment 8)
39 to 41 are views relating to a method of manufacturing a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 8) of the present invention. FIG. 39 is a cross-sectional view of the manufactured non-lead type semiconductor device. 40 is a perspective view showing a planar arrangement of the semiconductor device, and FIG. 41 is a bottom view of the semiconductor device.
本実施形態8は半導体装置1の各辺に沿って最外周の列を含む相互に隣接した3列の区画部分4を外部電極端子2とした例であるが、外側から内側に向かう4列目の所定の区画部分4を外部電極端子2として使用する例である。即ち、これらで示すようにAの部分が3列目の所定の区画部分4と4列目の所定の区画部分4を電気的に接続している。これは、例えば、実施形態3で用いる基板20において、Aの部分はエッチングせず隣接する区画部分4の部分を繋げた構造としておくことによって製造することができる。図では半導体素子5の下の一つの区画部分4と半導体素子5の外側の一つの区画部分4を電気的に接続したが、半導体素子5の下の区画部分4をさらに電気的に接続することもでき、また、半導体素子5の外側の他の区画部分4も半導体素子5の下の区画部分4と電気的に接続することも可能である。
The eighth embodiment is an example in which three rows of
本実施形態8によれば、半導体素子5の真下の区画部分4も外部電極端子2として使用することができる。この結果、実装に使用する配線基板における配線レイアウト設計の自由度が増す。
According to the eighth embodiment, the
(実施形態9)
図42及び図44は本発明の他の実施形態(実施形態9)であるノンリード型の半導体装置の製造方法に係わる図であり、図42は半導体装置の製造方法において用いる基板の模式的平面図、図43は図42のA−A線に沿う断面図、図44は図42のB−B線に沿う断面図である。
(Embodiment 9)
42 and 44 are diagrams relating to a method of manufacturing a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 9) of the present invention. FIG. 42 is a schematic plan view of a substrate used in the method of manufacturing a semiconductor device. 43 is a sectional view taken along line AA in FIG. 42, and FIG. 44 is a sectional view taken along line BB in FIG.
本実施形態9においては、基板20形成時、溝25が縦横に交差する基板箇所に貫通孔40を設けておくものである。このように溝25が交差する基板箇所に貫通孔40を設けておくことによってダイシング部分が少なくなるため、切削時間を短くすることができ、区画部分(外部電極端子)形成時間の短縮も可能になる。また、ダイシングブレードによる切断交差部分の加工バリの発生もさらに起き難くなる。
In the ninth embodiment, when the
図43及び図44において隣接する区画部分4を連結する連結部分41もハッチングを施されて示されている。図42では連結部分41にハッチングが施されている。
43 and 44, the connecting
(実施形態10)
図45乃至図48は本発明の他の実施形態(実施形態10)であるノンリード型の半導体装置の製造方法に係わる図であり、図45は製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図46は半導体装置の平面配置を表す透視図、図47は半導体装置の底面図、図48は半導体装置の製造方法を示す一部の工程の断面図である。
(Embodiment 10)
45 to 48 are views relating to a method of manufacturing a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 10) of the present invention. FIG. 45 is a cross-sectional view of the manufactured non-lead type semiconductor device. 46 is a perspective view showing a planar arrangement of the semiconductor device, FIG. 47 is a bottom view of the semiconductor device, and FIG. 48 is a cross-sectional view of a part of the process showing the method of manufacturing the semiconductor device.
本実施形態10では、半導体素子5が固定される区画部分4を一体化して半導体素子5が充分固定できる大きさのチップ固定区画部分42とし、半導体素子5を支持する部分の機械的強度を向上させるとともに、半導体素子5から発生する熱を効果的に伝達して熱放散性を向上させるものである。
In the tenth embodiment, the
この例は、例えば実施形態4で用いる基板20において、区画部分4をダイシング後も連結させておきたい部分間をエッチングせず隣接する区画部分4の部分を繋げた構造(チップ固定区画部分42)としておくことによって製造することができる。
In this example, for example, in the
即ち、図48は本実施形態10による半導体装置の製造方法の一部の工程の断面図である。図48(a)〜(c)に示すように、基板20用意(a)、半導体素子固定(b)、ワイヤボンディング(c)のみを図示する。図48(a)に示すように、区画部分4をダイシング後も連結させておきたい部分間をエッチングせず隣接する区画部分4の部分を繋げた構造(チップ固定区画部分42)としてある。
That is, FIG. 48 is a cross-sectional view of a part of the manufacturing method of the semiconductor device according to the tenth embodiment. As shown in FIGS. 48A to 48C, only the
(実施形態11)
図49乃至図51は本発明の他の実施形態(実施形態11)である半導体装置の製造方法に係わる図であり、図49は半導体装置の断面図、図50は半導体装置の平面配置を表す透視図、図51は半導体装置の製造方法を示す一部の工程の断面図である。
(Embodiment 11)
49 to 51 are diagrams relating to a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 11) of the present invention, FIG. 49 is a cross-sectional view of the semiconductor device, and FIG. 50 is a plan view of the semiconductor device. FIG. 51 is a cross-sectional view of a part of the process showing the method of manufacturing the semiconductor device.
本実施形態11は、実施形態8と同様に半導体素子5の真下の区画部分4も外部電極端子2として使用する技術思想である。図51(a)〜(d)に示すように、基板20用意(a)、区画部分4間を電気的に接続するためのワイヤボンディング(b)、半導体素子固定(c)、ワイヤボンディング(d)のみを図示する。
The eleventh embodiment is a technical idea in which the
本実施形態11では、図51(a)に示すように、両面に溝25を有する基板20を用意した後、基板20の半導体素子5を固定する面(主面)において、図51(b)に示すように、半導体素子5を固定する領域から外れた外部電極端子2となる領域と、半導体素子5が固定される所定の区画部分4を導電性のワイヤ43で電気的に接続する。
In the eleventh embodiment, as shown in FIG. 51A, after the
つぎに、前記ワイヤ43の一部を挟むようにして絶縁性接着剤9(図49参照)で前記半導体素子5を基板20に固定する。この状態ではワイヤ43は見えないので、図49及び図50に示す。本実施形態11では、図50に示すように、半導体素子5から外れた区画部分4同士もワイヤ43で電気的に接続してそれぞれ外部電極端子2として使用できるようになっている。
Next, the
つぎに、図51(d)に示すように、ワイヤボンディングを行い、その後は実施形態4と同様に順次加工を施して図49及び図50で示す半導体装置1を製造する。
Next, as shown in FIG. 51 (d), wire bonding is performed, and thereafter, processing is sequentially performed in the same manner as in the fourth embodiment to manufacture the
本実施形態11においても、実施形態8と同様に半導体素子5の下にも外部電極端子2を形成することができる。この結果、実装基板の配線パターン等の設計の自由度も増す。
Also in the eleventh embodiment, the
(実施形態12)
図52は本発明の他の実施形態(実施形態12)である半導体装置の製造方法によって製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図53は半導体装置の製造方法を示す一部の工程の断面図である。図53(a)〜(c)では、基板20用意(a)、半導体素子固定(b)、ワイヤボンディング(c)のみを図示する。
52 is a cross-sectional view of a non-lead type semiconductor device manufactured by a semiconductor device manufacturing method according to another embodiment (Embodiment 12) of the present invention, and FIG. 53 is a partial process showing the method of manufacturing the semiconductor device. It is sectional drawing. 53A to 53C show only the
本実施形態12は両面に溝25が設けられた基板20において、図53(a)に示すように、半導体素子5を固定する前に半導体素子5を固定する領域の溝25を充填材44で埋め込み、その後図53(b)に示すように、所定箇所にそれぞれ半導体素子5を固定し、ついで図53(c)に示すように半導体素子5の電極と区画部分4をワイヤ7で接続する。その後は実施形態11の製造方法に従って順次加工を行い、図52に示すような半導体装置1を製造する。
In the twelfth embodiment, in the
本実施形態12によれば、半導体素子5が固定される領域に位置する溝25部分を充填材44で埋めることで、ダイシングなどによる外部電極端子2(区画部分4)の形成時にも必ず半導体素子5の裏面が必ず隠れることから、溝25を伝わる水分の浸入を防止でき、半導体装置の信頼性を高めることができる。なお、領域の溝25の埋め込み材として、充填材44と接着剤9を併用しても良い。
According to the twelfth embodiment, by filling the
(実施形態13)
図54は本発明の他の実施形態(実施形態13)である半導体装置の製造方法によって製造されたノンリード型の半導体装置の平面配置を表す透視図である。
(Embodiment 13)
FIG. 54 is a perspective view showing a planar arrangement of a non-lead type semiconductor device manufactured by a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (embodiment 13) of the present invention.
本実施形態13は、直交して縦横に設けられる溝25に半導体素子5の辺が交差するようにして基板20に半導体素子5を固定して製造した半導体装置1である。このようにすることによって、さらに外部電極端子2として使用できる区画部分4を得ることができる。
The thirteenth embodiment is a
(実施形態14)
図55は本発明の他の実施形態(実施形態14)である半導体装置の製造方法を示す各工程の断面図である。本実施形態14は樹脂層3aをトランスファモールド法以外の方法で形成する例であり、例えば、ディスペンサで形成する例である。
(Embodiment 14)
FIG. 55 is a cross-sectional view of each step showing a method for manufacturing a semiconductor device in another embodiment (Embodiment 14) of the present invention. The fourteenth embodiment is an example in which the
基板20は特に限定はされないが、両面に溝25を有する基板20を使用して半導体装置を製造する例について説明する。図55(a)に示すように、両面にそれぞれが対応しかつ格子縞状に溝25が設けられた基板20を用意した後、基板20の一面に、前記実施形態4と同様に半導体素子5を固定する(図55(b)参照)。
Although the board |
つぎに、図55(c)に示すように半導体素子5の電極と、半導体素子5から外れた所定の区画部分4を導電性のワイヤ7で接続する。
Next, as shown in FIG. 55 (c), the electrode of the
つぎに、図55(d)に示すように、ディスペンサのノズル45からエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂液46を基板20の上から所定量流し込み、半導体素子5及びワイヤ7を被わせる。樹脂で確実に半導体素子5及びワイヤ7を被い、かつ基板20の端から流出しないような手段を講ずる必要がある。即ち、樹脂の粘度を選択するとともに、図示はしないが、例えば基板20から樹脂が外側に流出しないように、基板20の周面に所定高さのストッパを配置してダムとさせる。図では1本のノズル45しか示していないが、実際には多数のノズルを有するディスペンサによって樹脂供給を行う。
Next, as shown in FIG. 55 (d), a predetermined amount of an insulating
つぎに、絶縁性樹脂液46を所定の条件でベークして、図55(e)に示すように、半導体素子5及びワイヤ7を被う樹脂層3aを形成する。樹脂層3aは半導体素子5やワイヤ7が存在することから、表面は凹凸があるが、半導体素子5やワイヤ7は隙間なく樹脂に被われる。表面に凹凸を作らないために、ディスペンサで絶縁性樹脂液46を供給した後、スキージ等の治具を用い平面に加工しても良い。また、絶縁性樹脂液46としてUV硬化樹脂(紫外線硬治型樹脂)を使用しても良い。
Next, the insulating
つぎに、図55(e)に示すように、基板20の裏面に図示しない外装メッキ膜13(図では符号のみ記載)を形成する。
Next, as shown in FIG. 55E, an exterior plating film 13 (not shown) is formed on the back surface of the
つぎに、図55(f)に示すように、樹脂層3aに支持部材としてのテープ21を貼りつけ、その後、基板20を上面となるようにして2種類のダイシングブレードで基板20を縦横に切断する。即ち、溝25よりも幅が狭い(薄い)ダイシングブレード22bでは溝25の溝底を切断して独立した区画部分4を形成し、溝25の溝幅と略同じ厚さのダイシングブレード22で単位基板領域間を切断する(個片化)。この単位基板領域間の切断も溝25の部分となる。また、樹脂層3aの切断によって樹脂封止体3が形成される。
Next, as shown in FIG. 55 (f), a
つぎに、図55(g)に示すように、テープ21を樹脂封止体3から剥離除去させることによってノンリード型の半導体装置1が複数製造される。
Next, as shown in FIG. 55G, a plurality of non-lead
本実施形態14は実施形態3の効果の一部の効果を有する。樹脂供給はディスペンサ以外のものでもよい。 The fourteenth embodiment has some effects of the third embodiment. The resin supply may be other than the dispenser.
(実施形態15)
図56乃至図63は本発明の他の実施形態(実施形態15)である半導体装置の製造方法に係わる図である。本実施形態15は基板の一面に半導体素子を固定するとともに、半導体素子の電極と基板の所定箇所を導電性のワイヤで接続し、半導体素子等を被うように片面モールドを行い、その後基板を切断して外部電極端子を形成するとともに、不要な基板を除去する点では、前記各実施形態と同様である。
(Embodiment 15)
56 to 63 are views relating to a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (fifteenth embodiment) of the present invention. In the fifteenth embodiment, the semiconductor element is fixed to one surface of the substrate, the electrode of the semiconductor element and a predetermined portion of the substrate are connected by a conductive wire, and single-sided molding is performed so as to cover the semiconductor element, etc. This is the same as the above embodiments in that the external electrode terminals are formed by cutting and unnecessary substrates are removed.
しかし、本実施形態15では、半導体装置を製造する際使用する基板は、半導体素子を固定する矩形のタブと、このタブの所定の辺から相互に平行に延在し隣接する前記タブから延在するリードまたは基板枠に繋がる複数のリードとで単位基板部分を構成する点で異なる。また、前記リードはその途中にワイヤ接続領域を二箇所以上有する構成になっている。 However, in the fifteenth embodiment, the substrate used when manufacturing the semiconductor device has a rectangular tab for fixing the semiconductor element, and extends from a predetermined side of the tab in parallel to each other and from the adjacent tab. The difference is that the unit substrate portion is composed of a lead to be connected or a plurality of leads connected to the substrate frame. The lead has a structure having two or more wire connection regions in the middle thereof.
つぎに、半導体装置の製造方法について図60を参照しながら説明する。図60(a)に示すように、基板20を用意する。基板20は図61に示すようなパターンになっている。この基板20の材質,厚さ等は前記各実施形態と略同様である。また、パターンは基板20を選択的にエッチングまたは打ち抜き加工することによって製造されている。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 60A, a
基板20は、矩形(長方形)の基板枠50と、この基板枠50内に縦横に整列配置される単位基板部分とで構成されている。単位基板部分を含む矩形の領域を単位基板領域と呼称する。単位基板部分は、半導体素子5を固定する矩形のタブ51と、このタブ51の所定の辺から相互に平行に延在し隣接する前記タブ51から延在するリード52または基板枠50に繋がる複数のリード52からなっている。従って、いずれのリード52も基板枠50に平行になっている。また、基板20の主面の少なくとも半導体素子やワイヤが接続される部分にはメッキ膜11が形成されている(図59参照)。
The
図61に示す基板20は、特に限定はされないが、3行7列で合計21個の単位基板部分が整列配置され、1枚の基板20から21個の半導体装置1を製造できるようになっている。なお、図61は既に半導体素子5が固定され、半導体素子5の電極6とリード52の所定の箇所(ワイヤボンディング箇所)がワイヤ7で接続されているものを示してある。
The
つぎに、図60(b)及び図61に示すように、基板20の一面(主面)の各タブ51上に接着剤9を介して半導体素子5を固定する(図59参照)。接着剤9は絶縁性接着剤でも導電性接着剤でもよい。本実施形態1では、タブ51は半導体素子5よりも大きい例で説明する。
Next, as shown in FIGS. 60B and 61, the
つぎに、図60(c)及び図61に示すように半導体素子5の電極と、リード52の所定のワイヤボンディング箇所を導電性のワイヤ7で接続する(図56及び図57参照)。本実施形態1では、ワイヤを固定する領域はリード52の長さ方向に沿って2箇所設けられている。その2箇所が分かるように、図61には破線を入れてある。
Next, as shown in FIGS. 60C and 61, the electrode of the
つぎに、図60(d)に示すように、トランスファモールドによって半導体素子5及びワイヤ7を絶縁性の樹脂(樹脂層3a)で被い封止を行う。このトランスファモールド時、真空吸引用のノズル53で基板20のタブ51部分をモールド金型の下型の面に密着させる。この状態を図63に示す。なお、図60(d)では、ノズル53は模式的に記載してある。
Next, as shown in FIG. 60 (d), the
図63に示すように、モールド金型54の下型55と上型56との間に基板20は型締めされる。基板20の基板枠50の内側の領域は上型56のパーティング面に設けられた矩形窪みからなるキャビティ57内に位置し、各半導体素子5やワイヤ7はキャビティ57内に位置する。トランスファモールドでは、図示しないゲートから樹脂が圧入され、キャビティ57内が樹脂で充満されるわけであるが、この際各タブ51の下面、即ち、タブ51の下型55に接触する面に樹脂が入り込むおそれがある。そこで、図62に模式的に示すように下型55に設けたノズル53を用いてタブ51を矢印で示すように真空吸引して、各タブ51を下型55の平坦なパーティング面に密着させて樹脂の浸入を防止する。
As shown in FIG. 63, the
これにより、タブ51及びリード52の下面に樹脂が付着しない状態で基板20の主面側には、キャビティ57の形状で規定された一定厚さの樹脂層3aが形成される(図60(d)参照)。
Thereby, a
つぎに、図60(e)に示すように、基板20の裏面に図示しない外装メッキ膜13(図では符号のみ記載,図59参照)を形成する。 Next, as shown in FIG. 60E, an exterior plating film 13 (not shown) is formed on the back surface of the substrate 20 (see only the reference numerals in the figure, see FIG. 59).
つぎに、図60(f)に示すように、樹脂層3aに支持部材としてのテープ21を貼りつけ、その後、基板20を上面となるようにしてダイシングブレードで基板20を縦横に切断する。
Next, as shown in FIG. 60F, a
ダイシングブレード22による切断は、リード52に直交する方向に横切って行われる。また、リード52のタブ51のつけ根部分、2箇所のワイヤボンディング箇所の境部分、単位基板部分(単位基板領域)と単位基板部分(単位基板領域)の境の部分、単位基板部分(単位基板領域)と基板枠50との境で切断が行われる。
The cutting by the
また、単位基板部分(単位基板領域)と単位基板部分(単位基板領域)の境の切断及び単位基板部分(単位基板領域)と基板枠50との境での切断では、同時に樹脂層3aも切断される。樹脂層3aの切断によって半導体装置1が製造され、半導体素子5やワイヤ7を被う樹脂層3aは樹脂封止体3となる。樹脂層3aの切断ではテープ21を完全に切断しないようにする。これは切断がXY方向の2方向の切断であることから、一方向の切断の後も各部はテープ21に保持されていることが望ましいことによる。
In the cutting at the boundary between the unit substrate portion (unit substrate region) and the unit substrate portion (unit substrate region) and at the boundary between the unit substrate portion (unit substrate region) and the
つぎに、図60(g)に示すように、テープ21を樹脂封止体3から剥離除去させることによってノンリード型の半導体装置1が複数製造される。図56乃至図59は、このようにして製造された半導体装置1に係わる図である。図56は製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図57は半導体装置の樹脂封止を除き樹脂封止の外形輪郭線を表示した状態の平面図、図58は半導体装置の底面図、図59は半導体装置の一部の拡大断面図である。
Next, as shown in FIG. 60G, a plurality of non-lead
半導体装置1は、その実装面側は、図58に示すように、中央に四角のタブ51が位置し、前記タブ51の各辺に沿って2列に外部電極端子2が整列配置する構造になる。
As shown in FIG. 58, the
本実施形態15による半導体装置1は、その実装において配線基板に外部電極端子2のみを固定するようにしてもよく、また、外部電極端子2及びタブ51を固定するようにしてもよい。
In the mounting of the
本実施形態15はノンリード型の半導体装置1を製造する点で、前記各実施形態で有する効果の一部を同様に有している。
The fifteenth embodiment also has some of the effects of the above embodiments in that the
また、本実施形態15では、外部電極端子2に形成されるリード52は両端が支持される構造となり、片持梁構造とならないことから、モールド時、浮き上がることもない。従って外部電極端子2の実装面に樹脂が付着することもない。
In the fifteenth embodiment, the
また、本実施形態15ではリード52はワイヤボンディング箇所を2箇所としたが、さらに複数箇所としてもよい。即ち、ダイシングブレードによる更なる複数分割が可能であるならば1本のリード52からさらに多数の外部電極端子2を形成することができる。
In the fifteenth embodiment, the
(実施形態16)
図64乃至図69は本発明の他の実施形態(実施形態16)である半導体装置の製造方法に係わる図である。本実施形態16では、実施形態15の単位基板部分はタブ51とリード52によって構成されていることから、矩形の単位基板領域の四隅は有効利用されていない。そこで、4隅も有効に利用するのが本実施形態である。
(Embodiment 16)
64 to 69 are views relating to a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 16) of the present invention. In the sixteenth embodiment, since the unit substrate portion of the fifteenth embodiment is constituted by the
本実施形態16では、図68に示す基板20を使用する。単位基板領域が明瞭とするために、図69に部分的に拡大図を示してある。図68及び図69はチップボンディング及びワイヤボンディングが終了した状態の平面図である。
In the sixteenth embodiment, a
本実施形態16では、基板20をパターニングする際、単位基板領域の4隅の領域に基板枠50やリード52に直接または補助片60を介して両端が連結されかつその長さ方向に複数のワイヤ接続領域を有するコーナリード61を複数形成したパターンとする。そして、コーナリード61のワイヤ接続領域にも半導体素子の電極に接続されるワイヤ7を接続し、リードの選択的除去時、コーナリード61の各ワイヤ接続領域間の分断、前記補助片60の除去を行うものである。図68には、指示箇所が不明瞭になることから、基板20及び基板枠50を除く符号は省略する。
In the sixteenth embodiment, when patterning the
図68に示す基板20を用いて実施形態15と同様の工程で半導体装置1を製造する。リード52を切断する際、ダイシングブレードをそのまま直線的に進めることでコーナリード61の切断が行え外部電極端子2を形成できるとともに、補助片60はダイシングブレードの幅よりも狭い幅になり、かつダイシングブレードの進行方向に沿うため、ダイシングブレードによって切断除去される。
The
この結果、図64乃至図67に示すような半導体装置1が製造される。図64は半導体装置の断面図、図65は半導体装置の平面配置を表す透視図、図66は半導体装置の底面図、図67は半導体装置の一部の拡大断面図である。図65及び図66に示すように、単位基板領域の4隅にも外部電極端子2が形成されることになる。
As a result, the
本実施形態16では、外部電極端子2に形成されるリード52及びコーナリード61は両端が支持される構造となり、片持梁構造とならないことから、モールド時、浮き上がることもない。従って、外部電極端子2の実装面に樹脂が付着することもない。
In the sixteenth embodiment, the
本実施形態16はノンリード型の半導体装置1を製造する点で、前記各実施形態で有する効果の一部を同様に有している。
The sixteenth embodiment similarly has some of the effects of the above embodiments in that the
(実施形態17)
図70乃至図72は本発明の他の実施形態(実施形態17)である半導体装置の製造方法に係わる図であって、図70は半導体装置の断面図、図71は半導体装置の平面配置を表す透視図、図72は半導体装置の底面図である。
(Embodiment 17)
70 to 72 are views relating to a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 17) of the present invention. FIG. 70 is a cross-sectional view of the semiconductor device, and FIG. 71 is a plan view of the semiconductor device. FIG. 72 is a bottom view of the semiconductor device.
本実施形態17は、図71に示すように、半導体素子5に対してタブ51が小さい小タブ構造の半導体装置の製造に適用した例である。小タブ構造は半導体素子5の大小に対して適用性が高く、基板20としては汎用性がある。
The
(実施形態18)
図73乃至図75は本発明の他の実施形態(実施形態18)である半導体装置の製造方法に係わる図であって、図73は製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図74は半導体装置の平面配置を表す透視図、図75は半導体装置の底面図である。
(Embodiment 18)
73 to 75 are views relating to a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 18) of the present invention. FIG. 73 is a sectional view of the manufactured non-lead type semiconductor device, and FIG. FIG. 75 is a perspective view showing a planar arrangement of the semiconductor device, and FIG. 75 is a bottom view of the semiconductor device.
本実施形態18は、実施形態17と同様に小タブ構造の半導体装置の製造に適用した例である。本実施形態18では、外部電極端子2は樹脂封止体3の各辺に沿って3列に外部電極端子2が並ぶ構造になっている。
The eighteenth embodiment is an example applied to the manufacture of a semiconductor device having a small tab structure as in the seventeenth embodiment. In the eighteenth embodiment, the
本実施形態18では、さらに外部電極端子2を多くすることができる。
In the eighteenth embodiment, the number of
(実施形態19)
図76乃至図78は本発明の他の実施形態(実施形態19)である半導体装置の製造方法に係わる図であって、図76は製造されたノンリード型の半導体装置の断面図、図77は半導体装置の平面配置を表す透視図、図78は半導体装置の底面図である。
(Embodiment 19)
76 to 78 are views relating to a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 19) of the present invention. FIG. 76 is a sectional view of the manufactured non-lead type semiconductor device, and FIG. FIG. 78 is a perspective view showing a planar arrangement of the semiconductor device, and FIG. 78 is a bottom view of the semiconductor device.
本実施形態19は、半導体素子5が固定されないタブ面(裏面)を所定厚さエッチングして周囲のリード52よりも薄く形成し、トランスファモールドによる樹脂層3aの形成時に半導体素子5が固定されないタブ面(裏面)側にも樹脂層3bを形成させた例である。
In the nineteenth embodiment, a tab surface (back surface) to which the
本実施形態19の半導体装置1は、実装時、タブ51と配線基板との間に樹脂層3bが介在することから、タブ51を電気的に絶縁することができる。
The
(実施形態20)
図79乃至図82は本発明の他の実施形態(実施形態20)である半導体装置の製造方法に係わる図であって、図79は半導体装置の模式的断面図、図80は半導体装置の平面配置を表す透視図、図81は半導体装置の底面図、図82は半導体装置の一部の拡大断面図である。
(Embodiment 20)
79 to 82 are views relating to a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 20) of the present invention, in which FIG. 79 is a schematic sectional view of the semiconductor device, and FIG. 80 is a plan view of the semiconductor device. FIG. 81 is a bottom view of the semiconductor device, and FIG. 82 is an enlarged cross-sectional view of a part of the semiconductor device.
本実施形態20は実施形態3の変形例3において、基板20の下面を研磨して区画部分4を形成する方法において採用できる例である。即ち、この場合、基板20のパターニング時、半導体素子5が固定される領域には溝25を設けないものである。このようにすることによって、半導体素子5の接着面積が大きくなり、接着強度が高くなるとともに、半導体素子5から発生する熱を大面積の区画部分4から外部に迅速に放熱できる効果がある。
The
なお、基板20の下面を研磨する代わりにエッチングして除去して区画部分4を形成してもよい。
Instead of polishing the lower surface of the
(実施形態21)
図83は本発明の他の実施形態(実施形態21)である半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置の模式的断面図である。
(Embodiment 21)
FIG. 83 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device manufactured by a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 21) of the present invention.
本実施形態21は、実施形態15の例において、タブ51を一段高くし、トランスファモールド時にタブ51の裏面に樹脂層3bが形成されるようにした例である。本実施形態21ではリード52を4箇所で切断して1本のリード52から3個の外部電極端子2を形成している。
本実施形態21の半導体装置1も、実装時、タブ51と配線基板との間に樹脂層3bが介在することから、タブ51を電気的に絶縁することができる。
The
(実施形態22)
図84乃至図97は本発明の他の実施形態(実施形態22)のノンリード型半導体装置に係わる図である。本実施形態22は、実施形態10と同様に半導体素子5よりも僅かに大きいチップ固定区画部分42を有し、かつ溝25がチップ固定面側に設けられる基板20を用いる例である。
(Embodiment 22)
84 to 97 are views relating to a non-leaded semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 22) of the present invention. This
また、本実施形態22の半導体装置1は、樹脂封止体3を形成する樹脂層の表面よりも外部電極端子2の表面が突出した構造(スタンドオフ構造)になっている。
In addition, the
さらに、単一の区画部分(区画領域)4で形成されるチップ固定区画部分42の1辺には方向識別部としてノッチ26が設けられている。チップ固定区画部分42は樹脂封止体3の底面、即ち実装される面(実装面)に露出することから、ノッチ26を目視でき、四角形状の半導体装置1の方向性を識別することができる。なお、チップ固定区画部分42の角部を面取りすることでも、同様に識別効果を得ることができる。
Further, a
以下、図面を参照しながら本実施形態22の半導体装置1及びその製造方法について説明する。図84乃至図87は半導体装置の構造に係わる図であり、図88乃至図94はノンリード型半導体装置の製造方法に係わる図である。
Hereinafter, the
図84に示すように、樹脂封止体3の下面にはチップ固定区画部分42の下面が露出するとともに、図86に示すように、四角形状となるチップ固定区画部分42の周囲には3列に亘って外部電極端子2が配列される構造になっている。
As shown in FIG. 84, the lower surface of the chip fixing
チップ固定区画部分42の一辺にはノッチ26が設けられている。チップ固定区画部分42は外部電極端子2を形成する区画部分(区画領域)4が部分的に溝25を設けないで形成した面積の大きな区画部分(区画領域)4である。半導体素子5が接着剤9(図87参照)を介して固定されるチップ固定区画部分42は、半導体素子5よりも僅かに大きくなっている。半導体素子5の表面の電極と外部電極端子2は樹脂封止体3内において導電性のワイヤ7によって電気的に接続されている(図85,図87参照)。
A
また、これが本発明の特徴の一つであるが、図87及び図84に示すように、樹脂封止体3の下面(実装面)から外部電極端子2及びチップ固定区画部分42が僅かに突出している。この突出は、半導体装置の製造における溝25の溝底を除去するエッチング後の外部電極端子2やチップ固定区画部分42の表面に形成するメッキ膜27によって発生し、その突出長さzは、例えば数10〜数100μmとなる。この外部電極端子2の突出(スタンドオフ構造)により、半導体装置1の実装基板への搭載時、外部電極端子2が確実に実装基板の配線(ランド)に接続されるようになる。
This is one of the features of the present invention. As shown in FIGS. 87 and 84, the
このような実施形態22の半導体装置1は、図88(a)〜(g)に示すような各工程を経て製造される。また、本実施形態22の半導体装置1の製造では、図89に示すような基板20が使用される。基板20は長方形となり、その長辺に沿ってガイド孔35a,35b,35c,35d,35eが設けられている。これらガイド孔35a,35b,35c,35d,35eは、基板20の組み立てライン上での移送や位置決めのガイド孔として使用される。基板20には短辺に沿って2列、長辺に沿って12行の単位基板部分37が配置されている。各単位基板部分37が最終的にはそれぞれ半導体装置1になる。単位基板部分37が配置される長方形領域の外側には幅がe,fとなる溝25aが設けられている。この溝25aの外側は枠部38となる。
The
図90は単位基板部分37を示す模式的拡大平面図であり、図91は単位基板部分37を示す拡大断面図である。図90に示すように、チップ固定区画部分42となる四角形状の区画部分4の一辺にはノッチ26が設けられている。また、チップ固定区画部分42の周囲には3列に亘って外部電極端子2となる区画部分4が配列されている。各区画部分4の間は溝25となっている。
90 is a schematic enlarged plan view showing the
半導体装置の製造方法においては、図88(a)に示すように、チップボンディングを行って、チップ固定区画部分42となる区画部分4に半導体素子5を固定する。
In the manufacturing method of the semiconductor device, as shown in FIG. 88A, chip bonding is performed to fix the
つぎに、図88(a)に示すように、ワイヤボンディングを行って、外部電極端子2となる区画部分4と半導体素子5の電極とを導電性のワイヤ7で接続する。
Next, as shown in FIG. 88 (a), wire bonding is performed to connect the
つぎに、図88(c)に示すように、トランスファモールドによる片面モールドを行って、半導体素子5やワイヤ7を絶縁性の樹脂封止体3で被う。図92及び図93(a)は片面モールドされた基板20を示す一部の断面図である。これらの図に示すように、樹脂封止体3の外周縁は枠部38にまで延在せず、溝25aの途中までとなる。これは後述するエッチングによって枠部38が外れるようにするためである。
Next, as shown in FIG. 88 (c), single-sided molding is performed by transfer molding, and the
つぎに、図88(d)に示すように、エッチング液28に基板20を漬けて溝25の溝底を除去して区画部分4を外部電極端子2及びチップ固定区画部分42に形成する。図93(b)はエッチング後の樹脂封止体3等を示す一部の拡大断面図である。エッチングによって溝25,25aの底にまで充填された樹脂封止体3の底(下面)は露出する。基板20は板状を維持できなくなり、枠部38,外部電極端子2及びチップ固定区画部分42はエッチングによってそれぞれ分離された状態になる。枠部38に強い力を加えれば、簡単に枠部38は樹脂封止体3から外れる状態になる。なお、基板20を研磨して区画部分4を分離する方法においても枠部38は樹脂封止体3から外せる状態になる。
Next, as shown in FIG. 88 (d), the
つぎに、図88(e)に示すように、メッキ処理を行い樹脂封止体3の底面に露出する外部電極端子2及びチップ固定区画部分42の表面にメッキ膜27を形成する。メッキは、例えば、PbSnのメッキを行い、メッキ膜27の厚さを数10〜数100μm程度形成する。メッキされた外部電極端子2及びチップ固定区画部分42の底面は、エッチングによって露出した樹脂封止体3の下面よりも突出する(スタンドオフ構造)。
Next, as shown in FIG. 88 (e), a
図93(c)はメッキ処理後の樹脂封止体3等を示す一部の拡大断面図である。メッキ処理後、枠部38に力を加えて樹脂封止体3から枠部38を外す。図94は枠部が取り除かれた樹脂封止体3等を示す一部の断面図である。
FIG. 93 (c) is a partial enlarged sectional view showing the
つぎに、図88(f)に示すように、切断処理を行って、チップ固定区画部分42や外部電極端子2が存在する面に対して裏面となる樹脂封止体3の面にテープ21を張り付けて樹脂封止体3をダイシングブレード22で縦横に切断して単位基板部分の個片化を図る。図93(c)及び図94において示す一点鎖線部分が樹脂封止体3を切断する部分である。これらの図から分かるように、切断部分には金属は存在せず、樹脂封止体3を構成する樹脂層部分のみである。これにより、切断に使用するダイシングブレードの寿命が長くなる。
Next, as shown in FIG. 88 (f), a cutting process is performed, and the
つぎに、図88(g)に示すように、分離された各樹脂封止体3からテープ21を剥がし複数の半導体装置1を製造する。
Next, as shown in FIG. 88 (g), the
本実施形態22では、図88(a)のチップボンディングでは、チップ固定区画部分42となる区画部分4のチップ固定面が平坦であることから、溝があり、その溝に半導体素子5を固定するための接着剤が入り込むことがないことから、接着剤の使用量が減り、半導体装置の製造コストの低減が達成できる。また、平坦であることから、チップボンディングの安定化も図ることができる。
In the twenty-second embodiment, in the chip bonding of FIG. 88 (a), the chip fixing surface of the
また、図88(b)のワイヤボンディングでは、基板20の裏面(下面)が平坦であることから、半導体素子5が固定されるチップ固定区画部分42となる区画部分4や、外部電極端子2となる区画部分4を真空吸着パッド29で真空吸着保持できることになり、ワイヤボンディングの品質が安定する。即ち、真空吸着による基板の固定により、超音波ワイヤボンディングが確実にできることになる。
In the wire bonding shown in FIG. 88 (b), since the back surface (lower surface) of the
本実施形態の半導体装置1は樹脂封止体3の実装面にチップ固定区画部分42が露出するため、半導体素子5で発生した熱をチップ固定区画部分42を利用して外部に速やかに放散できる特長があり、半導体装置1の安定動作が可能になる。
In the
また、溝25の溝底を除去して区画部分4を外部電極端子2やチップ固定区画部分42に形成する場合、研磨やエッチングによって基板20の裏面を一定の厚さ除去する方法が採用できる。図の例では、エッチングによって区画部分4の分離を図っている〔図88(d)〕。また、図88(e)のメッキ処理(例えば、PbSn等による外装メッキ)は、メッキ膜厚さの制御が容易な印刷メッキ方法が適している。このメッキ方法によりスタンドオフ高さの制御が正確になる。なお、前記エッチングにおいて、チップ固定区画部分や外部電極端子となる部分の基板20の裏面にエッチング用マスクを形成することによって、エッチングによってもスタンドオフ構造とすることができる。
Further, when the
図95乃至図97は、本実施形態22の変形例であるノンリード型半導体装置に係わる図である。図95はノンリード型の半導体装置の模式的断面図、図96は外部電極端子等の平面配置を示す透視図、図97は半導体装置の底面図である。本変形例は、半導体素子5よりもチップ固定区画部分42が小さくなる例である。この構造によれば、半導体装置の製造に用いる基板は、サイズの異なる半導体素子の製造に対しても使用でき、基板の汎用性が高くなる。
95 to 97 are diagrams relating to a non-leaded semiconductor device which is a modification of the twenty-second embodiment. 95 is a schematic cross-sectional view of a non-lead type semiconductor device, FIG. 96 is a perspective view showing a planar arrangement of external electrode terminals and the like, and FIG. 97 is a bottom view of the semiconductor device. This modification is an example in which the
(実施形態23)
図98は本発明の他の実施形態(実施形態23)であるノンリード型の半導体装置の製造方法を示す各工程の断面図、図99はノンリード型の半導体装置の一部を示す拡大断面図である。
(Embodiment 23)
98 is a cross-sectional view of each step showing a method for manufacturing a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 23) of the present invention, and FIG. 99 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the non-lead type semiconductor device. is there.
本実施形態23は実施形態22において、表裏面に対応して溝25及び溝25a(図示せず)を有する基板20を用いて半導体装置1を製造する例を示すものである。製造工程としての図98(a)〜(g)は図88(a)〜(g)と同じである。このように一面のみに溝を有するものでなくても本発明の半導体装置の製造は可能である。
The twenty-third embodiment shows an example in which the
(実施形態24)
図100乃至図105は本発明の他の実施形態(実施形態24)であるノンリード型の半導体装置に係わる図である。図100乃至図103はノンリード型半導体装置の構造に係わる図であり、図100は半導体装置1の断面図、図101は半導体装置1の透視平面図、図102は半導体装置1の底面図、図103は一部の拡大断面図である。
(Embodiment 24)
100 to 105 are diagrams relating to a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 24) of the present invention. 100 to 103 are diagrams related to the structure of the non-lead type semiconductor device. FIG. 100 is a cross-sectional view of the
図104(a)〜(g)は半導体装置の製造方法を示す工程断面図、図105(a),(b)は半導体装置の製造に用いる基板20の単位基板部分37を示す模式図であり、図105(a)は透視平面図であり、図105(b)は断面図である。
104A to 104G are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device, and FIGS. 105A and 105B are schematic views illustrating a
本実施形態24は、図105に示すように、基板20における単位基板部分37において、チップ固定区画部分42の裏面(実装面)にあって、縁を除いて窪み71とした例である。図104(a)〜(g)に示すこの例による半導体装置の製造は、区画部分4の分離を行う手段がエッチングに代わるグラインダ30〔図104(d)参照〕による研磨に変わる以外は、図88(a)〜(g)に示す実施形態22と同じである。
In the embodiment 24, as shown in FIG. 105, in the
図105(a),(b)に示すように、チップ固定区画部分42の裏面に窪み71を設けることによって、研磨面積が大幅に少なくなり、グラインダ30の長寿命化が図れるとともに、研磨時間の短縮が図れ、製造コストの低減が達成できる。
As shown in FIGS. 105 (a) and 105 (b), by providing a
また、製品となった時点では、チップ固定区画部分42に異物が付着しても縁から外れて窪み71に付着した場合には、小さな異物である場合、実装基板との間で障害物として作用しなくなり、半導体装置1の実装が確実になる特長がある。
Further, at the time of becoming a product, even if a foreign matter adheres to the chip fixing
また、区画部分4の分離化をエッチングで行う場合には、本実施形態の場合、チップ固定区画部分42の裏面に窪み71が存在することから、窪み71の大きさを選択することによってエッチングによる基板部分の溶解量を制御することができる。窪み71の縁のエッチングだけでよく、チップ固定区画部分42の裏面の縁の平坦性を確保することができる。
Further, in the case of separating the
(実施形態25)
図106乃至図110は本発明の他の実施形態(実施形態25)であるノンリード型の半導体装置に係わる図である。図106乃至図109はノンリード型半導体装置の構造に係わる図であり、図106は半導体装置の模式的断面図、図107は外部電極端子等の平面配置を示す透視図、図108は半導体装置の底面図、図109は半導体装置の一部の拡大断面図である。また、図110は本実施形態25のノンリード型半導体装置の実装状態における実装基板の配線とノンリード型半導体装置の外部電極端子との相関を示す説明図である。
(Embodiment 25)
106 to 110 are diagrams relating to a non-lead type semiconductor device according to another embodiment (Embodiment 25) of the present invention. 106 to 109 are diagrams related to the structure of the non-lead type semiconductor device, FIG. 106 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device, FIG. 107 is a perspective view showing a planar arrangement of external electrode terminals and the like, and FIG. FIG. 109 is a partially enlarged cross-sectional view of the semiconductor device. FIG. 110 is an explanatory diagram showing the correlation between the wiring of the mounting substrate and the external electrode terminals of the non-lead type semiconductor device in the mounting state of the non-lead type semiconductor device of the twenty-fifth embodiment.
本実施形態25は、実施形態22において、図107及び図108に示すように、外部電極端子2を円形としたものである。これにより、斜め方向に位置する外部電極端子2の縁間の間隔uは、矩形の場合と比べて広くなる。この結果、図110に示すように、半導体装置1を実装する実装基板(配線基板)15において、外部電極端子2を搭載するためのランド17間にも配線16を配置でき、実装基板15の配線のレイアウト余裕が大きくなり、配線設計が容易になる。なお、図110における72はスルーホール72であり、配線基板15において上下の配線を接続する導体が充填される部分である。このように、外部電極端子2を円形にすることによって、斜め方向に隣接する外部電極端子2同士のピッチが広くなることから、配線16やスルーホール72を外部電極端子2間にも配置することができる。
In the twenty-fifth embodiment, the
外部電極端子2の形状は必ずしも円形に限定されるものではなく、斜め方向に隣接する外部電極端子同士のピッチを広げることができる形状ならばどのような形状でもよい。
The shape of the
実施形態22乃至実施形態25に記載のノンリード型半導体装置においては、各外部電極端子2の側面の少なくとも一部を樹脂封止体3によって保持しており、また外部電極端子2を分離する工程を、ダイシングに比べて外部電極端子2に対するダメージの小さいエッチングによって行うことによって、外部電極端子2の樹脂封止体3からの脱落を防ぐことができる。
In the non-leaded semiconductor device described in the twenty-second to twenty-fifth embodiments, at least a part of the side surface of each
また特に、図87に示すように外部電極端子2が、その上面の幅Aに比較して幅の狭い部分(幅Bの部分)を有しており、かつ前記幅Bの部分を樹脂封止体3によって保持することにより、外部電極端子2の樹脂封止体3からの脱落を確実に防ぐことができる。
In particular, as shown in FIG. 87, the
このように幅の狭い部分を有する外部電極端子2は、基板20に溝25を形成する際、基板20上面でのエッチング速度が、幅Bの部分でエッチング速度に比べて遅くなるように制御することにより形成することができる。そして、このようなエッチング速度の制御には、ウエットエッチング法を利用するのが有効である。
The
即ち、エッチングマスクを基板上面の上に配置した状態で、エッチング液に基板20を浸すことによってエッチングを行うウエットエッチング法を採用することにより、基板上面近傍でのエッチング液のリフレッシュ速度を、幅Bの部分の近傍でのエッチング液のリフレッシュ速度よりも遅くすることができ、このエッチング液のリフレッシュ速度の差に応じて生じるエッチング速度の差を利用することで、図87に記載されたような電極形状を容易に形成することが可能となる。
That is, by adopting a wet etching method in which etching is performed by immersing the
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
前記実施形態では、QFN型の半導体装置の製造に本発明を適用した例について説明したが、例えば、SON型半導体装置の製造に対しても本発明を同様に適用でき、同様の効果を有することができる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor.
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the manufacture of a QFN type semiconductor device has been described. However, the present invention can also be applied to the manufacture of a SON type semiconductor device, for example, and has the same effect. Can do.
1…半導体装置、2…外部電極端子、3…樹脂封止体、3a,3b…樹脂層、4…区画部分(区画領域)、5…半導体素子、6…電極、7…ワイヤ、9…接着剤、10…内面、11…メッキ膜、12…実装面、13…外装メッキ膜、15…配線基板、16…配線、17…ランド、18…半田、20…基板、21…テープ、22,22a,22b,22c…ダイシングブレード、25,25a…溝、26…ノッチ、27…メッキ膜、28…エッチング液、29…真空吸着パッド、30…グラインダ、30a…回転軸、31…溝、32…窪み、33…充填材、35a,35b,35c…ガイド孔、37…単位基板部分、38…枠部、40…貫通孔、41…連結部分、42…連結部、43…ワイヤ、44…充填材、45…ノズル、46…絶縁性樹脂液、50…基板枠、51…タブ、52…リード、53…ノズル、54…モールド金型、55…下型、56…上型、57…キャビティ、60…補助片、61…コーナリード、71…窪み、72…スルーホール。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
その主面に複数の電極を有する半導体チップを準備する工程と、
前記半導体チップを前記金属基板の表面側に搭載する工程と、
前記半導体チップの電極と前記複数の第1溝に囲まれた複数の区画部分とを複数の導電性ワイヤで電気的に接続する工程と、
前記半導体チップ、前記複数の導電性ワイヤ、前記複数の第1溝の内部、及び前記複数の区画部分とを封止する樹脂体を形成する工程と、
前記第2溝に沿って前記金属基板をダイシングブレードにより切断する工程と、
前記複数の区画部分の裏面に、半田層を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A front surface, a back surface opposite to the front surface, a plurality of first grooves formed on the front surface, and a plurality of second grooves formed on the back surface at positions facing the plurality of first grooves; Preparing a metal substrate having a plurality of partition portions surrounded by the plurality of first grooves;
Preparing a semiconductor chip having a plurality of electrodes on its main surface;
Mounting the semiconductor chip on the surface side of the metal substrate;
Electrically connecting the electrodes of the semiconductor chip and the plurality of partition portions surrounded by the plurality of first grooves with a plurality of conductive wires;
Forming a resin body that seals the semiconductor chip, the plurality of conductive wires, the plurality of first grooves, and the plurality of partition portions;
Cutting the metal substrate with a dicing blade along the second groove;
And a step of forming a solder layer on the back surface of the plurality of partition portions.
前記金属基板を切断する工程では、前記樹脂体の表面に支持部材を貼りつけた状態で、前記金属基板の裏面側からダイシングブレードにより切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
In the step of cutting the metal substrate, a method of manufacturing a semiconductor device is characterized in that the substrate is cut from the back side of the metal substrate with a dicing blade in a state where a support member is attached to the surface of the resin body.
前記金属基板を切断する工程では、前記第2溝の幅よりも細いダイシングブレードにより切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 2,
In the step of cutting the metal substrate, the semiconductor device is manufactured by cutting with a dicing blade narrower than the width of the second groove.
前記金属基板を切断する工程では、前記複数の区画部分を互いに電気的に分離させるために、前記複数の区画部分の間をダイシングブレードにより切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
In the step of cutting the metal substrate, in order to electrically separate the plurality of partition portions from each other, the plurality of partition portions are cut by a dicing blade.
前記複数の区画部分のそれぞれの表面の中央部にはメッキ膜が形成され、前記メッキ膜の周辺は粗面化されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a plating film is formed at a central portion of the surface of each of the plurality of partition portions, and a periphery of the plating film is roughened.
前記半導体チップは、前記金属基板のチップ固定部分に搭載され、前記チップ固定部分の一辺にはノッチが設けられていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor chip is mounted on a chip fixing portion of the metal substrate, and a notch is provided on one side of the chip fixing portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007158390A JP4503632B2 (en) | 2001-05-11 | 2007-06-15 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001142164 | 2001-05-11 | ||
JP2007158390A JP4503632B2 (en) | 2001-05-11 | 2007-06-15 | Manufacturing method of semiconductor device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002004435A Division JP4034073B2 (en) | 2001-05-11 | 2002-01-11 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007281510A JP2007281510A (en) | 2007-10-25 |
JP4503632B2 true JP4503632B2 (en) | 2010-07-14 |
Family
ID=38682569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007158390A Expired - Fee Related JP4503632B2 (en) | 2001-05-11 | 2007-06-15 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4503632B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8598719B2 (en) | 2008-06-12 | 2013-12-03 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Semiconductor element mounting board |
JP5195647B2 (en) | 2009-06-01 | 2013-05-08 | セイコーエプソン株式会社 | Lead frame manufacturing method and semiconductor device manufacturing method |
JP6955918B2 (en) * | 2017-07-03 | 2021-10-27 | 株式会社ディスコ | Substrate processing method |
KR102591697B1 (en) * | 2019-03-06 | 2023-10-20 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Stack package including hybrid wire bonding structures |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02240940A (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of integrated circuit device |
JPH05166985A (en) * | 1991-12-17 | 1993-07-02 | Ibiden Co Ltd | Manufacture of electronic component m0unting device |
JP2000150760A (en) * | 1998-11-11 | 2000-05-30 | Matsushita Electronics Industry Corp | Terminal land frame and its manufacture |
JP2001024135A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Mitsui High Tec Inc | Manufacture of semiconductor device |
JP2001210743A (en) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Nec Corp | Semiconductor device and its manufacturing method |
-
2007
- 2007-06-15 JP JP2007158390A patent/JP4503632B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02240940A (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of integrated circuit device |
JPH05166985A (en) * | 1991-12-17 | 1993-07-02 | Ibiden Co Ltd | Manufacture of electronic component m0unting device |
JP2000150760A (en) * | 1998-11-11 | 2000-05-30 | Matsushita Electronics Industry Corp | Terminal land frame and its manufacture |
JP2001024135A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Mitsui High Tec Inc | Manufacture of semiconductor device |
JP2001210743A (en) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Nec Corp | Semiconductor device and its manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007281510A (en) | 2007-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4034073B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP4159431B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR100884668B1 (en) | A semiconductor device | |
US7019388B2 (en) | Semiconductor device | |
EP0932198B1 (en) | Process for manufacturing semiconductor package and circuit board assembly | |
US20040043537A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having a flexible wiring substrate | |
KR20030051222A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP5232394B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2005276890A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP4503632B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2001176898A (en) | Method for manufacturing semiconductor package | |
JP4243270B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
EP1028459A2 (en) | Method of fabricating semiconductor device | |
JP2004247613A (en) | Semiconductor device and its manufacturing process | |
JP2009246395A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2002184927A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
US6551855B1 (en) | Substrate strip and manufacturing method thereof | |
JP2005191158A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
CN220510008U (en) | Semiconductor device and electronic system | |
KR20020093250A (en) | ELP type leadframe and ELP using the same | |
JP4747188B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP3938525B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2008108967A (en) | Lead frame and method for manufacturing semiconductor package using it | |
KR100290783B1 (en) | Semiconductor package | |
JP2004200719A (en) | Semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100420 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4503632 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |